Новое поколение фундаментов плитно свайные

Обновлено: 08.05.2024

Свайные фундаменты рекомендуется возводить в случае, когда верхний грунтовый слой почвы не имеет достаточной прочности и подвижен, то есть тогда, когда закладка МЗФЛ по различным причинам невозможна.

Свайная основа способна передавать основные нагрузки на более глубокие грунтовые слои, которые могут надёжнее удерживать здание, поэтому такой тип фундаментной конструкции рекомендуется к возведению при условии её большей надёжности, долговечности и экономической выгоды.

Возможно, вам поможет техническое руководство по проектированию и строительству панельных жилых домов. Скачайте его в формате PDF по этой ссылке.

Различия безростверкового фундамента и ростверкового основания

Безростверковые конструкции представляют собой свайные поля или так называемые ленты из свай, имеющие сборные оголовки, на которые устанавливается здание. Для таких типов обычно применяются забивные сваи из железобетона, имеющие квадратное сечение. Эти разновидности рекомендуется применять только в нормальных сейсмических условиях.

Ростверковые свайные конструкции объединяются при помощи ленточной базы или плиты, благодаря чему нагрузка на основание и грунт распределяется равномерно. Ростверки различаются по виду конструктива на монолитные, сборные, а также сборно-монолитные.

Устройство безростверкового фундамента

В последнее время экономичные основы без ростверка применяются всё чаще. По сравнению с традиционной ленточной базой у них есть преимущественные особенности, и одним из таких важных преимуществ является отсутствие дорогостоящих работ по созданию котлована под ростверк.

Внешний вид безростверковой свайно-винтовой основы.

К тому же, основы без ростверка из свай имеют простое конструктивное решение в отличие от своих аналогов, состоящих из лент или плит. В таких разновидностях ростверк отсутствует, а всю нагрузку несут непосредственно сами сваи.

Однако такие фундаменты подойдут далеко не для каждого строения: они будут эффективными лишь для такого типа сооружений, где нагрузка на одну сваю с квадратным сечением не будет превышать 1000 кН, а на колонну, имеющую круглое сечение – не более 3000 кН.

Безростверковые базы могут подойти для постройки одноэтажных и многоэтажных каркасных сооружений, различных силосных корпусов, которые опираются на колонны, линий электропередачи, всевозможных галерей, эстакад, базы под технологические трубопроводы и т.д.

При устройстве базового конструктива без ростверка, когда поперечные балки не входят в строительный проект, перекрытия здания опираются сразу на оголовки. На них монтируют также и цокольные панели – в данном случае это делается для свай, которые располагаются по наружным осям сооружения.

Монтаж перекрытий строения на оголовки.

Такой монтаж эффективно выполняется по специальной технологии, которая заключается в использовании монтажной оснастки, позволяющей трём монтажникам в звене успешно выполнить операции по укладке цокольных перекрытий прямо с рабочего места – при этом другие приспособления, вроде стремянок или подставок, не потребуются. Временное закрепление панелей выполняется при помощи монтажных связей с поворотным захватом, осуществляющимся за петли, которые располагаются на торце панелей.

Монтажная связь в данном примере включает в себя корпус, а также нижний и верхний захват. Она закрепляется за проушину, которая приваривается к хомуту, который предназначается для установки оголовка сваи. Эти связи закрепляются с помощью введения крюка захвата в проушину, после чего осуществляется поворот связи в ту сторону, где будет закрепляться панель цоколя. Крюк верхнего захвата при этом заводится в петлю монтируемой панели и двигает предохранительную втулку, зажимающуюся гайкой.

Особенности технологии, преимущества и недостатки

Конструктивно безростверковые опоры включают в себя один – два ряда из свай, столбов, а также оболочек, имеющих вертикальное или наклонное положение, у которых верхние концы объединяются при помощи подферменной плиты из железобетона. Такие вариации с успехом применяются для постройки на суходолах и в подтапливаемых поймах рек, а в некоторых вариантах и в акваториях. Очень эффективно проявляет себя данная технология в строительстве эстакадных мостов через водные пространства – озёра, водохранилища и т.д.

Промышленное использование безростверковых опор при строительстве моста.

Благодаря однотипности конструктива, а также тому, что его возведение не требует особых сложностей в проведении работ и в данных строениях есть возможность применить сборный железобетон, некоторые виды строительства с помощью безростверковых опор налаживают по поточной технологии, применяя комплексную механизацию всех производимых операций.

Этот метод давно и успешно применяется для строительства эстакадных опор, и он показывает довольно высокую экономическую эффективность. Это относится к стоимости, трудовым, а также временным затратам.

К основным достоинствам безростверковых фундаментов можно отнести:

Сокращение времени проведения работ по возведению основы по сравнению с монолитными фундаментами (ленточный, плитный и т.д.);
Возможность строительства сооружений на сложных видах грунта;
Существенное уменьшение затрат на строительство;
Меньший вред окружающей среде в сравнении с обычными ленточными видами.

К недостаткам таких фундаментов можно отнести ограниченность в применении по нагрузке на одну сваю.

Свайные основания, не имеющие ростверка, в некоторых условиях являются незаменимой конструкцией. К тому же, такой вариант фундаментного решения намного снижает стоимость его возведения и временные затраты по сравнению с ленточным или плитным аналогом.

ФУНДАМЕНТ / ПЛИТА / СВАЯ / ОСАДКА / НЕРАВНОМЕРНОСТЬ СЖИМАЕМОСТИ / СЛАБЫЕ И НАСЫПНЫЕ ГРУНТЫ / ПРИМЫКАНИЕ К СУЩЕСТВУЮЩИМ СТРОЕНИЯМ / МОНИТОРИНГ / FOUNDATION / PLATE / PILE / SETTLEMENT / WEAK SOILS / BULK SOILS / INHOMOGENEOUS IN COMPRESSIBILITY SOILS / CONTIGUITY TO THE EXISTING BUILDINGS / MONITORING

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Оржеховский Юрий Рувимович, Лушников Владимир Вениаминович, Оржеховская Регина Яковлевна, Ярдяков Артем Сергеевич

Статья посвящена возможностям применения нового типа фундаментов — плитно-свайных — в сложных геотехнических ситуациях. Рассматриваются различные концепции плитно-свайного фундамента (ПСФ). Показана эффективность применения таких фундаментов при строительстве на слабых, насыпных, неоднородных по сжимаемости грунтах, а также в условиях близкого примыкания к существующим зданиям. Описан способ управления параметрами фундамента в процессе строительства по результатам мониторинга .

PLATE-PILE FOUNDATION AS THE INSTRUMENT FOR THE SOLVING OF COMPLEX GEOTECHNICAL PROBLEMS

The article is devoted to the possibilities of the applying a new type of foundation — plate-pile — in a complex geotechnical situations. The different concepts of plate-pile foundation (PPF) are considered. The effectiveness of its usage is shown for the case of building structures on weak, bulk and inhomogeneous in compressibility soils , as well as in close contiguity to the existing buildings . The method of controlling parameters of PPF in the course of building, based on the results of monitoring is described

Текст научной работы на тему «Плитно-свайные фундаменты как способ решения сложных геотехнических проблем»

Оржеховский Юрий Рувимович

Заслуженный деятель науки России, доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник института «УралНИИпроект РААСН»

Оржеховская Регина Яковлевна

ОРЖЕХОВСКИЙ Ю. Р ЛУШНИКОВ В. В. ОРЖЕХОВСКАЯ Р. Я. ЯРДЯКОВ А. С.

Плитно-свайные фундаменты как спотоб решения сложных геотехнических проблем

Ключевые слова: фундамент, плита, свая, осадка, неравномерность сжимаемости, слабые и насыпные грунты, примыкание к существующим строениям, мониторинг.

ORZHEKHOVSKIY Y. R.

ORZHEKHOVSKAYA R. Y.

PLATE-PILE FOUNDATION AS THE INSTRUMENT FOR THE SOLVING OF COMPLEX GEOTECHNICAL PROBLEMS

The article is devoted to the possibilities of the applying a new type of foundation — plate-pile — in a complex geotechnical situations. The different concepts of plate-pile foundation (PPF) are considered. The effectiveness of its usage is shown for the case of building structures on weak, bulk and inhomogeneous in compressibility soils, as well as in close contiguity to the existing buildings. The method of controlling parameters of PPF in the course of building, based on the results of monitoring is described.

Keywords: foundation, plate, pile, settlement, weak soils, bulk soils, inhomogeneous in compressibility soils, contiguity to the existing buildings, monitoring.

К числу основных тенденций современного фундаментостроения относятся: значительный рост нагрузок на фундаменты в связи с массовым увеличением этажности зданий; увеличивающийся объем использования оснований, сложенных слабыми или насыпными грунтами — в связи с постепенно возникающим дефицитом «хороших» грунтов; строительство в стесненных условиях, в том числе в плотном примыкании к существующим строениям — в связи с увеличением плотности городской застройки. Все это заставляет искать ресурсы повышения несущей способности традиционных типов фундаментов и разрабатывать новые конструктивные решения.

Одной из таких эффективных разработок в области фундаментостроения последнего десятилетия являются плитно-свайные фундаменты (ПСФ). В данной статье будут показаны возможности ПСФ в решении перечисленных выше проблем.

ПСФ представляет собой монолитную плиту, подкрепленную сваями того или иного типа и расположенными в виде свайного поля, лент, кустов или одиночных свай. Определяющим признаком ПСФ, однако, является не сам факт наличия двух компонент — плитной и свайной, а то, что обе эти компоненты фундамента являются несущими, обеспечивая непосредственную передачу нагрузки от надфундаментной

Иллюстрация 1. Концепции ПСФ: а — на свайном поле (СП 50-102-2003); б —

конструкции на грунт основания: сваи — нижним концом и боковой поверхностью, плита — подошвой.

Стремление повысить несущую способность свайного фундамента за счет включения в работу ростверка присутствовало всегда, однако до последнего времени нормы, ориентированные на традиционные конструкции фундаментов, такой возможности не давали. Это обусловлено тем, что для возможности включения в работу на отпор грунта плиты ростверка необходимо наличие, как минимум, двух условий (помимо очевидного требования непосредственного опирания ростверка на грунт):

1 Сваи должны обладать определенной податливостью, т. е. давать осадку под нагрузкой.

2 В плите ростверка должны быть участки, достаточно удаленные в плане от свай.

Первое требование означает, в частности, что к ПСФ не могут быть отнесены свайные фундаменты со сваями, опирающимися на прочные несжимаемые скальные грун-

ты, исключающими возможность развития осадок. Тем не менее, это не исключает применения в составе ПСФ свай, формально отнесенных к стойкам.

По поводу этого тезиса следует сделать следующее уточнение.

Для многих элювиальных грунтов (в частности, Урала) характерно наличие в инженерно-геологическом разрезе достаточно мощных промежуточных слоев грунта, которые по своим формальным характеристикам должны быть отнесены к скальным (сильновыветрелым, трещиноватым), но обладающих заметной сжимаемостью. Соответственно, опирающиеся на них сваи по нормативной классификации считаются стойками, но дают вполне значимые осадки. Так, по результатам наших наблюдений, осадки забивных и буронабивных свай на подобных грунтах иногда достигают 2.5-3.0 см при нагрузках, меньших расчетной несущей способности этих свай. Уже при средней сжимаемости грунтов верхних слоев, служащих опорными для плиты-ростверка, такая осадоч-ность свай может оказаться вполне достаточной для полноценного включения в работу плитной компоненты.

Второе требование отражает тот факт, что полноценный отпор по подошве ростверка может реализоваться лишь на участках, достаточно удаленных от свай, вне зоны их влияния. Такое влияние проявляется в вовлечении околосвайно-го грунта в общую осадку со сваей, формировании «осадочной воронки». Размеры в лане такой воронки очень ориентировочно могут быть оценены в 1.0-1.5, отсчитывая от грани сваи (здесь d — диаметр круглого или сторона квадратного сечения сваи). Возможность включения в работу плиты присутствует лишь в зоне за пределами этих воронок.

Традиционные варианты кустовых или ленточных ростверков, практически повторяющих в плане конфигурацию соответствующих групп свай при нормативном шаге последних, обычно такой возможности не предоставляют, как и большеразмерные в плане плиты, устраиваемые по «густой» сетке свай (свайному полю) с шагом свай 3-4 d.

Первая регламентация плитно-свайных (или — в нормативной терминологии — свайно-плитных) фундаментов имела место в СП 52102-2003 [1]. На наш взгляд, подход, реализованный в указанных нормах, не может расцениваться как удачный. Фактически была принята концепция ПСФ со свайной компонентой в виде

регулярного свайного поля, с шагом свай 5-8 d (Иллюстрация 1, а). Такой шаг несколько превышает традиционный для висячих свай шаг 3d и позволяет подключать к работе центральные участки межсвайных промежутков плиты. Однако весьма незначительная суммарная площадь подобных участков, учитывая сравнительную деформативность свай и естественного основания, предопределяет и довольно низкую долю общей нагрузки, которую возможно передать на плитную компоненту ПСФ — не более 15 %, согласно указанным Нормам.

В целом в данном СП плитносвайный фундамент трактуется как некоторое развитие и расширение возможностей традиционного свайного фундамента, остающегося в данной концепции базовым и основным.

Более поздняя редакция Норм — СП 24.13330.2011 ([2]) — сняла отмеченные выше ограничения, допуская устройство свай в составе ПСФ в виде любых конфигураций (кусты, ряды и т. д.).

Это уравнивает в правах как подход, реализованный в предыдущих нормах, так и другой (во многом — альтернативный) подход, параллельно развиваемый последнее десятилетие в работах уральской школы фундаментостроения [3, 4].

В рамках этого подхода базовым, исходным типом фундамента является плитный фундамент на естественном основании.

Плитный фундамент вполне эффективен на грунтах средней сжимаемости с местными (локализованными в плане) неоднородностями. Он способен передать на основание значительные вертикальные нагрузки, способствуя — собственной жесткостью — их благоприятному перераспределению при наличии локальных участков основания повышенной или пониженной — в сравнении со средним уровнем — жесткости. Однако такие характеристики деформирования, как общая (средняя) осадка и общий же крен практически полностью обусловлены свойствами и строением основания и не зависят от жесткости фундамента.

При невозможности удовлетворения соответствующих требований расчета по деформациям осуществляется переход к плитно-свайному варианту с постановкой определенного количества подкрепляющих свай.

Сваи, таким образом, рассматриваются как элементы жесткости основания, свайная компонента ПСФ — как участок существенно

Иллюстрация 2. «Свайные» участки ПСФ: а — забивные сваи; б — буронабивные сваи

Иллюстрация 3. Плитный фундамент на неравномерно сжимаемых грунтах: а — на естественном основании; б — с подкрепляющими сваями

повышенной жесткости (Иллюстрация 2), а плитно-свайный фундамент — с точки зрения расчета — как плита, лежащая на неоднородном по сжимаемости основании с искусственно создаваемой (полезной) неоднородностью.

Наиболее рациональным при этом является размещение свай в виде кустов или рядом в опорных зонах несущих колонн и стен с минимальным шагом, как схематично показано на Иллюстрации 1б. Работа плитной компоненты, таким образом, приурочивается к пролетным — межкусто-вым и межрядовым — а не к меж-свайным участкам. При этом никаких ограничений в доле нагрузки, воспринимаемой плитной компонентой ПСФ, не возникает.

Деформационной характеристикой основания служит распределенный (переменный в плане) коэффициент постели.

Данный подход реализован, например, в СТП [5].

Рассмотрим возможности применения ПСФ в описанных в начале данной статьи проблемных ситуациях.

Слабые и насыпные грунты

Как отмечалось выше, постепенно возникающий дефицит «хороших» грунтов нередко заставляет использовать в качестве оснований слабые и насыпные грунты. Основные расчетные требования к фундаментам здесь — это ограничение величины общей (средней) осадки:

для насыпных грунтов — ограничение давления по подошве:

где 5' — средняя расчетная осадка; SuU — предельно допускаемая нормами средняя осадка (приложение «В» СП 22.13330.2011 [2]);

Р' - среднее давление на основание; Я — расчетное сопротивление насыпного грунта, устанавливаемое приложением «Д» СП 22.13330.2011 [6].

Задача решается постановкой подкрепляющих свай в опорных зонах колонн и стен по всему плану плиты. Количество свай и их параметры определяются условием восприятия ими соответствующей доли нагрузки, которую необходимо снять с подошвы плиты.

Для выполнения условия «а» на каждом расчетном участке (соответствует понятию «грузовой площади» колонны или стены) устраивается свайный куст с общей несущей способностью:

где — полная нагрузка на рассматриваемом расчетном участке.

Здесь коэффициент Ка и 0,8 усредненно отражает уменьшение опорной площади плиты при возникновении свайного участка (зоны действия свай), см. Иллюстрацию 2.

Для выполнения условия «б» на каждом расчетном участке устраивается свайный куст с расчетной несущей способностью:

где Д — площадь участка.

(Детальная методика расчета этого и следующих примеров содержится в СТП [5].)

Неравномерная сжимаемость основания

Наиболее характерной ситуацией здесь является резкое падение кровли скального грунта в пределах строительной площадки. Нередко при этом на части плана скальный грунт вообще не был обнаружен при изысканиях в пределах разведанных глубин, что исключает применение свай-стоек. Подкрепляющие сваи здесь являются инструментом выравнивания неравномерных осадок плиты (Иллюстрация 3).

В этом случае для каждого расчетного участка, расположенного на сжимаемом грунте, должна быть определена допускаемая («жела-

емая») осадка S¡ а , совокупность значений которой по всем участкам обеспечивает удовлетворение требований Норм по неравномерности деформаций.

Для реализации такой осадки суммарный отпор грунта кй , кН, под подошвой плиты на участке должен быть снижен до величины:

где С21 — коэффициент постели естественного основания участка (методика определения приведена в [5]).

Разница AN¡ = N - Ш,, геё, где N¡ — полная нагрузка на участок, должна быть воспринята подкрепляющими сваями, т. е. расчетная несущая способность куста свай Ф, должна удовлетворять условию:

Примыкание к существующим фундаментам

При устройстве плитного фундамента вплотную к существующему одним из вариантов снижения негативного влияния нового фундамента является его опирание в зоне примыкания на буронабивные сваи (Иллюстрация 4). Если возможно устройство свай-стоек, то это полностью снимает проблему негативного воздействия, более того, сами буронабивные сваи служат в определенной степени защитой существующих фундаментов при откопке котлована.

Иллюстрация 4. Примыкание плитного фундамента к существующему фундаменту: а — применение свай-стоек; б — консольный вариант примыкания

Иллюстрация 5. Примыкание плитного фундамента к существующему фундаменту, применение антифрикционных свай

В этом случае необходимо устройство дополнительных подкрепляющих свай с целью выравнивания осадок плиты (Иллюстрация 4, а); расчет выполняется в целом аналогично описанному в предыдущем разделе.

Если устройство свай-стоек невозможно (глубокое расположение кровли скального грунта), то эффективным способом снижения негативного воздействия является консольный вариант примыкания (Иллюстрация 4, б). Ряд висячих буронабивных свай устраивается со смещением во внутренний пролет относительно краевой стены или ряда колонн. При этом снимается отпор грунта по подошве на краевой полосе между рядом свай и краем плиты — например, за счет устройства под подошвой деформативной подкладки. Такое удаление зоны передачи нагрузки на основание от при-

мыкающего фундамента значительно снижает уровень воздействия на него. Устройство же ряда висячих свай является способом повышения несущей способности и снижения деформативности соответствующего участка основания, где происходит значительная концентрация усилий (включая момент от консольного опирания краевой стены или колонн). Расчет подкрепляющих свай при этом ведется по условию выравнивания осадок плиты, включая зону концентрации — в целом, аналогично приведенному выше.

Примыкание с опорой на висячие буронабивные сваи возможно и без консольного опирания краевых стен/ колонн, т. е. в близком расположении висячей сваи к существующему фундаменту. В этом варианте целесообразно применение т. н. «антифрикционных» свай, в верхней части которых — за счет искусственно созданного зазора со стенкой скважины, заполняемого легко деформируемым материалом — снимается сопротивление (трение) грунта по боковой поверхности (Иллюстрация 5), что позволяет минимизировать воздействие на близкорасположенное сооружение.

Еще одна область эффективного применения плитно-свайных фундаментов связана с концепцией адаптивного управления параметрами фундамента в процессе строительства (метод «отложенного» решения) — направлением, активно развиваемым в последнее десятилетие [4].

Метод «отложенного решения»

Суть метода заключается в том, что решение об устройстве подкрепляющих свай принимается не на стадии проектирования, в условиях дефицита достоверной информации

о строении и свойствах грунтового основания, а в процессе строительства здания, в ходе и по результатам мониторинга, когда такие свойства уже проявились фактически.

В рамках этого метода фундамент изначально выполняется как плитный, причем в теле плиты устанавливаются специальные гильзы. При проявлении опасных тенденций в развитии осадок по мере роста нагрузок под плитой методом инъецирования через указанные гильзы устраиваются буроинъекционные сваи специального вида, превращающие фундамент в плитно-свайный (Иллюстрация 5).

Метод «отложенного решения» представляет собой отдельное направление исследований в области фундаментостроения, его детальное

описание выходит за рамки данной статьи и приведено, например, в СТП

Рассмотренные примеры показывают, что плитно-свайный фундамент является эффективным инструментом решения таких сложных проблем, как ограничение общей величины и степени неравномерности осадок, снижение негативного воздействия на существующие фундаменты при строительстве в примыкание к имеющейся застройке.

ПСФ на сваях специального вида (сваях ВНИ) является также основным конструктивным элементом в системе адаптивного управления параметрами фундамента в процессе строительства — развиваемом методе, обещающем значительный экономический эффект.

Список использованной литературы

1 СП 52-102-2003. Проектирование и устройство свайных фундаментов / Госстрой России. М., 2004.

2 СП 24.13330.2011. Свайные фундаменты. Актуализированная редакция СНиП 2.02.03.85. М., 2011.

3 Оржеховский Ю. Р., Лушни-ков В. В., Оржеховская Р. Я. Оптимизация решений плитных фундаментов на неоднородном основании. Геотехнические проблемы строительства архитектуры и геоэкологии на рубеже XXI века : в 2 т. Темиртау.

4 Лушников В. В., Оржеховский Ю. Р. Актуальные проблемы фундаментостроения в Уральском федеральном округе // Восьмые Уральские академические чтения. Екатеринбург, 2003.

5 СТП 02494791-001-2012. Плитно-свайные фундаменты (расчет и конструирование) / УралНИИ-проект РААСН РФ. Екатеринбург, 2012.

6 СП 22.13330.2011. Основания зданий и сооружений. Актуализированная редакция СНиП 2.02.0183. М., 2011.

Схема плитно-свайного фундамента

Такой фундамент представляет собой уникальнейшее изобретение в области строительных технологий, применяемое для строительства многоэтажек. Такое фундаментное основание состоит из таких частей, как ростверк и бетонные сваи, повышенной прочности и устойчивости.

Если грунт на застраиваемом участке подвержен вспучиваниям и подвижкам, такой фундамент является находкой.

Он позволяет сэкономить на цокольном этаже и подвале. А кроме того, такой фундамент позволяет уменьшить неравномерные осадки строения. В обязательном порядке перед началом строительства рекомендуется рассчитать данный тип фундамента. Это позволит составить предварительную смету для фундамента и заготовить правильное количество строительных материалов.

По своему устройству подобного типа основание состоит из одной плиты или из некоторого количества отдельных бетонных плит и свай. В первой случае стяжка не нужна и потому он предпочтительней.

Именно такому фундаменту и посвящена данная статья.

Общее про свайно-плитный фундамент

Плита фундамента на свайном основании

Это усовершенствованное фундаментное основание, славящееся хорошей эффективностью и надежностью. Связанные со строительством многоэтажных домов проблемы, возросшие нагрузки, приходящиеся на фундамент, заставили сильно продвинуться в фундаментных технологиях.

И эти изменения в строительстве привели к появлению новых комбинированных фундаментных основ.

Плитно-свайный фундамент начал использоваться сравнительно недавно, но довольно быстро стал одним из самых популярных, благодаря своим качествам.

Он состоит из одной или нескольких надежных бетонных плит и соединенных с нею свайных столбов. Такое сочетание выполняет свои функции много лучше, других фундаментов.

Чтобы правильно сделать расчет такого фундамента, необходимо учесть все важные особенности такого сочетания, а именно:

жесткость всех включенных в основу свай;
неравномерность расположения всех входящих в фундаментное основание свай;
взаимодействие плиты с почвой;
взаимодействие свай через грунт;
взаимодействие свай с плитой через грунт;
верный расчет прилагаемых усилий абсолютно к каждому свайному стволу.

Если сваи устанавливаются редко, то фактор взаимовлияния свай и плиты в расчет можно не брать. А вот когда сваи устанавливаются часто расчет, рассматривающий взаимовлияние сваи и плиты, обязателен. Его выполняют по формулам упругости.

Надо сказать, что сейчас такой расчет для любого фундамента не представляет трудности. С приходом компьютерной техники в строительство этот процесс значительно облегчен.

Создано много программ, позволяющих сделать расчеты без труда. Одна из таких программ называется GeoPlate.

Эта уникальная программа автоматически выполняет целый ряд вычислений:

Вычисление осадки фундаментной плиты.
Расчет осадки всего свайно-плитного фундамента.
Расчет угла возможного наклона фундаментной плиты.
Учет всех физических и геометрических свойств плиты.
Учет неравномерности расположения свайных стволов.

Благодаря этой программе можно учесть все мельчайшие детали и произвести выполнить грамотно правильный расчет.Такие программы есть в каждом строительном агентстве и фирме. Но при желании можно расчет провести и самому, если есть желание и хоть малейший опыт в этом деле.

Основные расчеты касаются именно плиты, потому как она несет главную нагрузку.

Расчет фундамента

Скриншот расчета в GeoPlate

Расчет основания дома должен предусматривать связь между стволами свай и почвой. Сваи размещены под монолитом, потому масса строящегося дома распределится в равной степени на все стволы свай.

Таким методом можно исключить просадку основания дома. Сроки строительства фундамента становится возможным значительно сократить, если применять в этом случае готовые плиты из железобетона. Места стыковки заливают бетоном, в результате этого получившаяся плита являет собой как бы готовый строительный плацдарм.

Современная утилита расчета фундаментного основания здания может моделировать даже поведение почвы. Общеизвестно, что строительство такой основы требует основательных земляных работ.

После подготовки котлованной выемки ее дно трамбуют и уплотняют пластом гравия, смешанного с песком. Песок увлажняют, чтобы он дал максимальную просадку.

На утрамбованном слое располагают гидроизоляционную подушку, после чего заливают тонкий пласт бетона. Потом укладывается каркасная арматура, которая необходима для большей прочности бетона. После этого кладется еще один пласт бетона. Столь большие слои стройматериалов, которые идут на формирование плиты, а также работы, связанные с подготовкой котлована, делают такое фундаментное основание очень дорогостоящим.

Самая высокая стоимость при расчете такого фундамента относится к бетону, который понадобится на создание фундаментной площадки под домом.

Бетонная смесь под фундамент

Чтобы определить количество бетона, который понадобится для заливки плиты фундамента, необходимо вычислить ее объем. Возьмем, например, дом 6 х 6 м и минимум толщины фундамента 10 см, тогда объем плиты будет равен 6 х 6х 0,1 = 3, 6 м 3 . Столько бетона понадобится для плиты фундамента без учета ребер жесткости. Поскольку ребра жесткости делают через три метра,в данном случае их понадобится три вдоль ребра и три поперек.

Как произвести расчет толщины плиты

Выполняя расчет толщины фундаментной плиты учитывают следующее:

величину зазора между сетками арматуры;
толщину бетонного слоя над верхним и нижним поясами арматурной сетки;
толщины прутьев арматуры.

Идеальной толщиной плиты для большей части построек считается 20-30 см. Но в действительности этот параметр существенно зависит весьма состава состав грунта, количества и качества свай, равномерности залегания твердых пород на строительной площадке.

Да и размеры наземной части тоже влияют на толщину плиты.Чем толще несущие стены, тем большая толщина плиты требуется. Иначе возникший изгибающий момент может привести к образованию трещин.

Определение оптимальной площади плиты

Площадь плиты зависит от суммы нагрузки и сопротивления грунтовой поверхности. Для этого дополнительно вводят еще в формулу коэффициент надежности по нагрузке.

Расчет площади проводится с помощью формулы:

S > Kн x F/Kp x R.

Kн – равняется коэффициенту надежности плиты по нагрузке;

F – представляет полную нагрузку на плиту (этот коэффициент включает еще и общую массу будущего здания вместе с оборудованием, людьми, мебелью. И учитывает ветровую и снеговую нагрузки.);

Кр – коэффициент условий(зависит от грунта под фундаментом и берется в интервале 0,7-1,05);

R – коэффициент сопротивления грунта(зависит от типа и берется из таблиц, содержащихся в справочниках по строительству).

Рассчитав общую нагрузку и площадь, можно приступать к определению давления на 1 кв. см площади плиты. Для этого надо просто поделить первую величину на вторую. Полученный результат сравниваем с табличными данными.

Расчет толщины плиты фундамента, можно сказать окончен. Получилась предельно допустимая толщина. Превысить нельзя из-за характеристик грунта. Но в данном случае не учтен такой фактор, как прочность бетона на сжатие, который зависит от марки.

Существенно уменьшить толщину также помогают сваи.

Расчет свайной части фундамента

План свайно-плитного фундамента. Разрез

Расчет этой части основания дома не менее важно. Если допустить ошибку, срок службы строения сократится на несколько десятков лет.

При наличии на территории строительной площадки есть усложненные рельефы или слабые грунты, без свай не обойтись. Но их тоже следует рассчитать.

Если участок имеет алую несущую способность, то произведя правильный расчет свайной части фундамента, можно избежать рытья глубокого котлована для плиты и большой толщины самой плиты. Это облегчит массу постройки.

Для правильного расчета нужно определить глубину промерзания грунта, после чего прибавить к указанной глубине 20-25 см. Это будет глубина заложения свай. Далее, нужно установить высоту расположения грунтовых вод. Этот фактор повлияет на количество свай. Нужно также брать в расчеты следующие данные:

насколько прочен используемый материал;
какова несущая способность грунта;
какие сваи будут использованы;
есть ли перепады грунта;
на какую глубину будут усаживаться сваи под действием плиты и дома;
какие сезонные нагрузки будут действовать на строение.

Свайно-плитный фундамент должен возводиться строго по рабочему плану. По этой причине лучше будет, если рассчитывать и возводить такой фундамент будет профессионал.

К расчету усадки данного фундамента, необходимо добавить осадку «продавливания» отдельной сваи. Для подсчета такой усадки можно выделить часть грунта в форме цилиндра, поперечное сечение которого равно сечению сваи.

Затем производится два вида расчетов:

когда сверху цилиндра находится свая и грунт;
когда там же расположен кусочек условного материала.

Такие расчеты выполняет программа PLAXIS или специальная программа нелинейных подсчетов. Такую программу используют архитекторы для расчетов нагрузки на свайно-плитный тип фундамента.

Расчет стоимости фундаментного основания

После подсчета необходимого для строительства количества материалов, можно без труда составить и стоимость всего строительства.

Кроме чистой стоимости нужного количества материалов, следует также учесть расходы на их доставку.

Свайный фундамент — оптимальный вариант в соотношении надежности и стоимости. Это действительно универсальный фундамент, рекомендованный для возведения зданий любой этажности.

Его рекомендуют для любого грунта, исключая скалистые территории. Сваи действуют, как несущие опоры, передающие статические нагрузки в глубинные слои почвы.

Что это такое: описание конструкции

Свайный фундамент — это комплекс заглубленных в грунт опор, объединенных ростверком. Конструкция хорошо распределяет нагрузку, предотвращая растрескивание либо неравномерную усадку здания. В частной застройке применяют различные типы свай. Они особенно распространены там, где сложные, подвижные грунты.

Распространены свайные фундаменты из-за присутствия нескольких весомых достоинств:

максимальная надежность;
высокая устойчивость;
долговечность эксплуатации;
экономическая выгода.

Не лишены такие основания и недостатков:

для работы требуется наличие крупногабаритной спецтехники;
при забивании свай возникает вероятность разрушения близко расположенных построек;
устройство основания нуждается в сложных инженерных расчетах;
необходимо выполнять геологические изыскания.

Практические исследования подтвердили, что срок эксплуатации железобетонных свай — 100 лет, вдвое меньше служат винтовые опоры. Плюсы и минусы свайного фундамента рассмотрены в этой статье.

Особенности технологии устройства

Свайный фундамент монтируют из отдельно располагаемых опор. Его используют на слабых грунтах, когда на них предполагается большая нагрузка. Чтобы изготовить столбы, используют сталь, бетон, либо железобетон. Поверх опор монтируют балки или железобетонную плиту, на которых далее выполняют возведение стен сооружения.

Самые дешевые — деревянные сваи, но они подвержены гниению, из-за чего подобную технологию практически редко используют. Более практичен железобетонный вариант, хотя он и обходится дороже.

Иногда под здание изготавливают столбчатый фундамент. На нем чаще строят деревянные дома. Опоры соединяют перемычками, служащими основой, на которой монтируют элементы строения. Подобная технология рациональна, если деревянный дом возводят на почве, подверженной глубокому промерзанию.

Хотя принцип свайной и столбчатой конструкции схож, у них присутствуют определенные различия. Основное отличие в том, что столбчатое основание делается из блоков и фундаментных балок (рандбалок), укладываемых под все стены. А свайные основания состоят из свай и объединяющего их ростверка. На выбор определенного основания влияют различные факторы: вес сооружения, его конструктивные особенности, тип грунта.

Основные элементы фундамента

Деталями свайного основания выступают непосредственно сами сваи, выполненные на них оголовки, а также соединяющий опоры ростверк. Вертикальные конструкции бывают железобетонными, деревянными либо металлическими. Их погружают в почву ударным способом, выполняют ввинчивание, заливку бетона в предварительно пробуренное отверстие.

В каких случаях применяют?

Фундаменты такого типа изготавливают в таких ситуациях:

Подземные воды поднимаются слишком высоко либо требуется сооружение здания в воде.
Деформация грунта происходит неравномерно, почва разнородная.
Территория застройки состоит из торфяника, размытого либо насыпного грунта, присутствуют зыбучие пески.
Если сооружение будет передавать фундаменту существенную нагрузку.
Когда район застройки относится к сейсмически опасной категории.

Сваи в частном секторе используют в таких ситуациях:

под гараж, беседку, бытовку или баню;
под печь, для выполнения фундамента бани;
кирпичный или каркасный дом, а также строение из газобетона.

Рассмотрим подробнее все эти варианты.

Гараж

Сооружать сваи под гаражом целесообразно на слабых грунтах, при высоком подъеме грунтовых вод, а также в иных аналогичных ситуациях. Бытует мнение, что такой тип основания делают там, где укладка обычной бетонной ленты невозможна по ряду причин. Хотя это вовсе не непременное условие.

Стоимость выполнения земляных работ, а также существенные трудозатраты на такое мероприятие, побуждают многих застройщиков обходиться без столь муторной работы. Удобнее и дешевле заказать погружение свай, чтобы прилично снизить затраты на нулевой стадии сооружения гаража.

Кирпичный дом

Даже одноэтажные кирпичные дома являются тяжелым сооружением. Основанием под ними могут быть лишь несколько типов конструкций:

бетонная лента;
монолитная железобетонная плита;
сваи.

Самый выгодный в экономическом плане вариант — первый. Но его разрешено сооружать только на устойчивом грунте, который встречается нечасто. По надежности на первом месте монолитная плита, хотя она и самая дорогая, поскольку требует множества материалов для обустройства.

Золотой серединой являются свайные основания. Если правильно их соорудить, по несущим параметрам они способны даже превзойти плиту, а работы, связанные с их установкой, выполняются существенно быстрее.

Постройка из газобетона

Блоки газобетона необходимо укладывать на плоское и твердое основание, поэтому для дома из такого материала требуется бетонный фундамент. Им может быть монолит либо лента, но вполне подойдет и бетонный ростверк, закрепленный на сваях.

Более подробно читайте здесь.

Каркасное сооружение

При использовании забивных либо винновых свай ростверком становится брус, уложенный на оголовки столбов. Подробнее можно узнать тут.

Беседка

Металлические сваи — прекрасный вариант фундамента для беседки. Их монтируют, когда грунт на участке нестабилен. Подробности — в этой статье.

Фундамент, на котором возводят печь, обязан быть устойчивым и не бояться сезонного пучения. Подойдут винтовые сваи. Подробности — в этой статье.

Бытовка

Под бытовкой нередко монтируют винтовые сваи. Благодаря этому нижняя поверхность конструкции становится приподнятой над влажным грунтом, гарантируя невозможность развития коррозии. Подробнее читайте тут.

Надежное основание для бани — свайный фундамент. Он практичен для легких сооружений.

Выгодней использовать винтовые опоры. Кроме того, свайно-винтовое основание существенно укрепляет банную конструкцию, оно делает фундамент прочным и максимально устойчивым. Подробнее читайте здесь и тут.

Об установке теплицы на сваи расскажет эта статья, сооружения из поликарбоната — в этой. Виды и стоимость свай для теплицы рассмотрены в этой статье, о применении свай для строительства террасы читайте тут.

Контроль качества

Требования, касающиеся проверки выполненных работ, указаны в СП 45.13330.2017. Ранее контроль осуществлялся согласно СНиП III-9-74, в настоящем статус документа – отменен.

Приемка фундаментов проводится согласно нормам СНиП 24. 13330 (с актуализированными редакциями за 2018 и 2019 год), контролируют:

геометрические размеры основания,
правильность его погружения,
точность изготовления свай по вертикали и в плане.

Также в документе содержится перечень ГОСТов по грунтам, материалам и прочим составляющим фундаментных работ.

Относятся ли к капитальным строениям?

Является ли дома на сваях капитальным сооружением, считается ли таковым гараж? Капитальный фундамент невозможно разобрать, не нанеся вреда постройке. К этому типу оснований относят железобетонные и винтовые сваи.

Объекты, построенные без регистрации, признают некапитальными. Это технические хозяйственные сооружения:

сараи,
беседки,
гаражи,
бытовки,
навесы и теплицы.

Поэтому на отношение фундамента к капитальному строению влияет специфика его размещения, а также официальная регистрация. Загородные дома, сооруженные на сваях с освещением и различными коммуникациями, после регистрации становятся капитальными сооружениями.

Как выбрать сваи?

Растущая популярность свай требует четкого понимания, какие опоры подходят для определенного фундамента. Если делать сваи самостоятельно, то лучший выбор для этого винтовые и буронабивные опоры.

Типы и виды опор

Опоры выполняют из разнообразных материалов. Выбор типа свай зависит от несущей способности грунта, уровня подъема почвенных вод, предполагаемой нагрузки от здания, глубины промерзания земли.

Рассмотрим все существующие виды свай:

Свайно-плитный. Традиционно такой железобетонный фундамент используют при возведении многоэтажных объектов. Подробнее о свайно-плитном фундаменте читайте тут.
Свайно-забивной. Устанавливают опоры, используя вибропогружатель либо иной аналогичный вдавливающий механизм. О свайно-забивном фундаменте читайте здесь.
Свайно-винтовой. Возведение здания на основании из винтовых свай обходится намного дешевле, нежели сооружение любого иного фундамента. О свайно-винтовом фундаменте читайте здесь.
Свайно-буровой. Сваи являются железобетонными столбами, устанавливаемыми в пробуренные скважины.
Сваи ТИСЭ. Фундамент ТИСЭ — основание, имеющее свайно-ленточный вид. Оно состоит из буронабивных опор, уширенных внизу, а также железобетонного ростверка. Подробнее читайте тут.
Свайно-буронабивной. Опоры делают прямо на стройплощадке, выполняя заливку бетона внутрь пробуренных скважин. Об особенностях данного типа фундамента читайте тут.
Деревянный. Такие опоры устанавливают при наличии слабых грунтов. Сваю делают такой, чтобы ее конец упирался в достаточно плотный слой грунта. Подробности — в этой статье.
Комбинированный. У таких свай нижняя часть — заводской железобетонный столб, а верх состоит из железобетонного монолита. Такой вариант рекомендован при необходимости прорезки слабых грунтов, чтобы обеспечить опору сваи на подстилающий песчаный слой. Особенности монтажа комбинированных свай рассмотрены в этой статье.
Свайно-набивной. Это железобетонные опоры, выполненные посредством установки в скважине арматурного каркаса с последующей заливкой бетонной смеси. Более подробно можно узнать тут.

Виды и типы свайных фундаментов рассмотрены в этой статье, буроинъекционные сваи — в этой. О производстве винтовых и ЖБИ свай читайте тут, о выборе диаметра опор — здесь. Как сделать сваи своими руками, читайте здесь.

Стоимость строительства

Тип основания	6х6 м	6х8 м	8х8 м	9х9 м	10х10 м
Винтовое	63 600 руб.	83 200 руб.	125 300 руб.	126 900 руб.	151 000 руб.
Бетонное	66 000 руб.	88 000 руб.	137 500 руб.	137 500 руб.	165 000 руб.
Свайно-ростверковое	186 000 руб.	224 000 руб.	297 500 руб.	317 500 руб.	365 000 руб.
Свайно-плитное	380 400 руб.	483 200 руб.	643 100 руб.	754 900 руб.	905 000 руб.

О цене возведения свайного фундамента читайте тут. Особенности и стоимость СФ 6х6 м рассмотрены в этой статье, 6х8 — в этой.

Возведение своими руками

Соорудить свайный фундамент вовсе не проблема. Важно лишь знать технологию и иметь необходимый инструмент.

Проектирование и расчет

При проектировании любого основания, будь то винтовое или забивное, следует рассчитать:

диаметр и размер свай,
а также максимальную нагрузку,
глубину заложения,
расстояние между сваями.

Наличие чертежа существенно облегчит работу, предотвратит ошибки. Когда самому выполнить проект трудно, его следует заказать в специализирующейся по такому вопросу фирме.

Как рассчитать свайный фундамент, расскажет эта статья, о проектировании основания — эта. Методики и варианты расчета СФ представлены здесь, о глубине заложения основания читайте тут.

Подготовка поля

При изготовлении набивных свай необходимо выполнить земляные работы, в том числе, бурение скважин, установить внутрь арматуру, а затем залить яму бетоном. Процедуру бурения удобно выполнять ручным инструментом. В зимнее время стоит отдать предпочтение лидерному бурению. Подробнее о лидерном бурении читайте тут.

Опалубка

Когда скважины готовы, из рубероида скручивают трубы, диаметр которых позволит опустить их в скважину. Длина такой опалубки должна на 30 см превышать глубину ямы. Аккуратно заводят такую трубу внутрь скважины. Более подробно расскажет эта публикация.

Армирование

Чтобы усилить прочность столбов, изготавливают арматурный каркас. Достаточно соединить 3 прутка, закрепив между ними через каждые 0,5 м поперечины.

Еще больше информации — здесь.

Гидроизоляция

Закончив формирование опалубки ростверка, под опоры укладывают гидроизоляционный материал, сверху закрепляя каркас из арматуры. Подробнее можно узнать тут.

Утепление

Наиболее распространенными утеплителями являются минеральная вата, пеноплекс либо пенопласт. Утепленное пространство ниже ростверка засыпают керамзитом, предотвращая сквозняк в подполье. Об утеплении СФ можно узнать из этой публикации.

Забирка

Кроме обеспечения комфортного микроклимата внутри здания, забирка обеспечивает внешнюю привлекательность всего сооружения. Для ее устройства применяют различные материалы. О забирке свайного фундамента читайте здесь.

Обшивка

Придать аккуратный внешний вид фасаду позволяет обшивка забирки. Поскольку на сваях возводят разные постройки, закрывают пространство наиболее простыми способами. Об отделке СФ читайте в этой статье.

Дренаж вокруг

Для отвода влаги от свайной конструкции требуется изготовить дренажную систему. Есть несколько ее типов:

Пристенный. Конструкция делают при глинистых либо слоистых почвах. Она защищает подполье от подтоплений.
Кольцевой. Рекомендована такая система для песчаного грунта.
Поверхностный. Это небольшие траншеи около здания, по которым вода стекает в водоприемный резервуар.
Вертикальный. Благодаря такой конструкции удается снизить уровень почвенных вод. Состоит система из водосборных ям, насосов, а также ветки отвода воды.

Канализация

Сооружение канализации в доме на сваях требует утепления труб, чтобы предотвратить замерзания в них сточной жидкости.

Для этого рекомендованы такие методики:

применение теплоизоляции;
утепление цоколя;
использование чехлов-утеплителей.

Отводную трубу, которая соединяет септик с внутренней канализацией, прокладывают в вырытой траншее. О том, как сделать свайный фундамент своими руками, можно узнать тут.

Ремонт и реконструкция

Восстановление свайного фундамента — недорогое, однако эффективное решение. Его применяют при необходимости реконструкции старого основания.

Усиление сваями

Обычно сваями ремонтируют старый фундамент, создавая разгрузку несущих опор. Для усиления сваями старого фундамента применяют такие схемы:

Используют буронабивной либо буроинъекционный способ.
Вплотную с основанием вдавливают новые сваи.
Добавляют винтовые опоры.

При буроинъекционной методике бурят отверстия сквозь старое основание, делая небольшой наклон. В них вводят арматуру, а затем под давлением закачивают бетон.

Об усилении свайного фундамента читайте здесь, буроинъекционными сваями — тут.

Демонтаж

Чтобы выполнить разборку негодного фундамента, используют тяжелую спецтехнику. Необходимы алмазные резаки, гидроножницы, иные варианты гидравлического оборудования. Подробнее читайте в этой статье.

Поднятие дома

Чтобы поднять дом на сваях, используют такую технологию:

специальными домкратами поднимают на требуемую высоту дом;
под стены подкладывают блоки из металла либо деревянные пни;
вворачивают сваи, приваривают к ним швеллеры;
опускают строение на новый фундамент.

О том, как поднять дом на сваи, расскажет эта публикация.

Замена фундаментного основания

Чтобы продлить срок эксплуатации фундамента, его заменяют винтовыми сваями. При скрупулезном соблюдении технологии здание не сможет дальше разрушаться. Для полной замены фундамента деревянного строения, под стены заводят швеллер. Домкратами поднимают дом, монтируют винтовые сваи и опускают здание на них.

Заключение

Иногда земляные работы при строительстве здания затруднительны. В такой ситуации идеальное решение — сооружение свайного фундамента.

Свайно-плитный фундамент (СПФ) — уникальное изобретение, уже повсеместно используемое в нашей стране. Такое основание стало прогрессивным открытием, предоставившим новые возможности в многоэтажном строительстве и возведении нежилых зданий. Со временем подобные конструкции стали повсеместно использоваться и в частной застройке. Закладка СПФ совмещает особенности и преимущества плит и свай. В конструкции около 85% нагрузки принимают сваи, оставшаяся распределяется на фундаментной плите. Это своевременное инновационное решение для сейсмически опасных регионов, неравномерных, неустойчивых или плохо изученных грунтов.

Особенности СПФ

Может обустраиваться как свайно-плитный, так и комбинированный свайно-ростверковый-плитный (КСП) фундамент. Стоимость и схема работы практически одинакова в обоих случаях. Отличие конструкций в том, что в первом случае плита полностью опирается на грунт. При использовании ростверка он не контактирует с почвой, плита изолируется от ростверка. Опоры-сваи могут устанавливаться на основании или по технологии «висячего монтажа». Диаметр свай при жестком монтаже может быть гораздо меньше, чем висячей — во втором случае толстые опоры получают устойчивость за счет плотного заглубления.

Применение свайно-плитного фундамента обусловлено необходимостью достигнуть высокой жесткости и надежности конструкции, сделав здание устойчивым к поступательным и крутительным нагрузкам. Сваи могут быть как забивными, так и винтовыми. Кстати, на нашем сайте есть отличная статья про свайно-винтовые фундаменты: обзор свайно-винтовых фундаментов.

Высокий свайно-плитный фундамент.

Если основание незначительно заглублено в грунт, рекомендуется перед процедурой армирования вводить все необходимые коммуникации. Если используется технология глубокого залегания плиты для обустройства подвала, коммуникации проводятся в заранее заложенные гильзы в боковых стенах.

Преимущества и недостатки свайно-плитных фундаментов

Основное преимущество технологии СПФ — возможность устанавливать самые надежные и прочные фундаменты для сооружений в сейсмоопасных зонах, для конструкций, боящихся вибрационных нагрузок. Это также наилучший вариант так называемого «отложенного решения» — когда грунты, уровень залегания подземных вод и другие характеристики недостаточно изучены. Благодаря специальной технологии не требуется значительного забора грунта, а по окончании работ остается минимальное количество мусора и отходов.

Типичный свайно-плитный фундамент.

К недостаткам следует отнести стоимость и трудоемкость. По сравнению со свайно-винтовым решением в малоэтажном строительстве такой вариант проигрывает в цене и легкости монтажа. Для установки плиты понадобится использование специальной техники. Необходимо привлечение специалистов к работе или наличие собственных значительных навыков в выполнении подобной работы.

Читайте о всех плюсах и минусах свайных фундаментов в отдельной статье:
Плюсы и минусы свайных фундаментов.

Сфера использования СПФ

Свайно-плитный фундамент универсален в географии использования, он успешно применяется как в условиях вечной мерзлоты, так и в южных регионах. Часто это более выгодное решение по сравнению с аналогами — сборными ленточными и монолитными фундаментами.

Целесообразно обращаться к использованию СПФ в случаях:

Когда строительство ведется на сейсмоопасном участке.
На проблемных грунтах: при значительной глубине промерзания, на пучинистых грунтах, высоком уровне размещения пластов подземных вод. В этих случаях сваи нередко являются единственным надежным решением, но и они могут использоваться с оглядкой на ограничения. Для массивных сооружений с перспективой дальнейшей достройки этажей необходимо усиление свай, в частности, обвязкой плитным фундаментом.
В чувствительных к вибрационным нагрузкам строениях — например, для каркасных домов или стен из пенобетона.
При сооружении пристроек к уже имеющимся строениям.
При отсутствии точных данных обособенностях грунта, залегании подземных вод и других параметрах. Строительство — не та область, где можно допустить экспериментирование, потому надежный свайно-плитный фундамент желательно использовать всегда, когда присутствуют сомнения.

Применение СПФ при строительстве на берегу.

В перспективе использование свайно-плитных фундаментов будет расширяться, уже сейчас спрос на них растет год от года. Уникальная технология позволяет возводить строения как в мало-, так и в многоэтажном строительстве достаточно быстро и с минимальными отходами.

Монтаж свайно-плитного фундамента

Этот тип основания предполагает использование двух технологий — свайного и плитного фундамента. Подготовительный этап одинаков для всех видов — очистка территории, разметка и планировка конструкции. Требуется уплотнение почвы для установки свай. Решаются вопросы подготовки территории к прокладке коммуникаций, создается дренажная система.

Дальнейшие этапы работы:

Выемка грунта.
Установка свай.
Монтаж плиты.

Разметка фундамента и обустройство котлована

Разметка выполняется по осям свайного поля. Обноски монтируются на расстоянии 1-2 м от углов сделанного котлована. По осям натягиваются шнуры. Для оконтуривания на каждой стороне котлована используется известковый раствор.

Пример залитого СПФ

Если применяется фундамент с ростверком, выемка грунта не понадобится. При технологии глубокого залегания плиты котлован забирается на глубину 2-2.5 м, с учетом глубины промерзания грунта. Малозаглубленная плита может быть установлена на глубину 0.7-1 м, при низком наземном или подземной ростверке разработка котлована выполняется на глубину 0.5 и 0.7 м соответственно.

Во всех случаях, кроме висячего ростверка, понадобится обустройство щебневой или песочной подушки и утепленный отмосток.

Технология изготовления свайного поля

Чем больше количество опор, тем выше затраты на фундамент. Сваи должны быть под несущими стенами, по углам и в местах примыкания смежных стен. Опоры устанавливаются и под веранды и другие пристройки.

Расстояние между сваями рассчитывает отдельно в каждом конкретном случае, с учетом множества параметров. В качестве усредненного значения принимается минимальный шаг длиной в три диаметра сваи, максимальный — в шесть диаметров. Но это условные величины, нельзя недооценивать важность оптимального расчета количества свай, и лучше доверить эту часть работы профессионалам.

Установка свай после выемки грунта.

Обустройство свайного поля включает этапы:

создание отверстий на проектированную глубину;
опалубка из рубероида, полиэтиленовых или асбестоцементных труб;
армирование;
бетонирование с подвижностью П4, уплотнение смеси.

Дальнейшие этапы можно выполнять после достижения 50%-ной прочности смеси.

Монтаж плиты

Поэтапная модель установки свайно-плитного фундамента.

Плита изготавливается поэтапно:

Стяжка без арматуры слоем до 10 см. Такая подбетонка выравнивает гидроизоляцию и предохраняет её от разрывов.
Укладка гидроизоляционной пленки толщиной 0.15 см.
По периметру фундамента устанавливается щитовая опалубка с высотой больше проектной отметки на 5-7 см, что позволит удерживать бетонную смесь в процессе трамбовки.
Армирование профилем переменного сечения с максимальным квадратом ячейки стороной 30 см. Нижняя сетка арматуры укладывается на полимерную или бетонную прокладку, толщина ее составляет до 4 см. Верхняя часть такой же конфигурации укладывается на хомуты, для связки верхней и нижней сетки по торцам устанавливаются П-образные элементы.
Заливка бетоном осуществляется в едином направлении, для выравнивания используется правило. Утрамбовка выполняется вибраторами.

На нашем сайте скоро будет опубликована отдельная статья о плитных фундаментах:
Обзор плитных фундаментов.

В первую неделю после укладки и уплотнения смеси применяются мокрые песочные или опилочные компрессы, возможен полив бетона в жаркое время года. В холодное время используется теплоизолятор или пленка для укрывания.

Ростверк

При использовании свайно-ростверкового фундамента с плитой может использоваться два вида опалубки:

Несъемная из неплотного пенопласта. Такой материал не давит на ростверк, поскольку при вспучивании грунтов легко сжимается.
Съемная опалубка применяется только при надземном ростверке, который устанавливается на высоте до 1.2 м от поверхности земли. При наземном или подземном ростверке такой вариант невозможен, поскольку нормальная распалубка не получится.

При использовании несъемной опалубки процесс выполняется аналогично с бетонированием монолитной армированной плиты. Подбетонка в этом случае отсутствует, вместо неё используется пенопласт.

Если применяется съемная опалубка, для фиксации палубы используются стойки, служащие основанием для опоры прогонов и балок. Варан свайно-плитного фундамента с висячим ростверком является самым затратным и к нему прибегают крайне редко.

Стоимость закладки СПФ

Это не самое дешевое решение, но экономически и эксплуатационно оно более выгодно, чем некоторые другие традиционные технологии. Без детальных расчетов ни один специалист не возьмется называть даже приблизительную стоимость будущей конструкции. Для примерного определения стоимости учитывается марка бетона, размеры и материал свай, толщина плиты и другие исходные данные. Нужно учитывать затраты на транспортировку стройматериалов и работу специальной техники.

Дом на свайно-плитном фундаменте.

Без услуг специалистов при возведении СПФ даже в частной застройке обойтись практически невозможно, они понадобятся хотя бы на начальном (проектировочном) этапе.

Чтобы хотя бы примерно сориентироваться по стоимости, можно сложить цены на отдельные части конструкции: усредненная стоимость погонного метра плитного фундамента составляет до 5 тыс. рублей, свайного 3.5-4 тыс. руб (цены указаны на момент публикации – 2017 год).

Подробнее о правильной установке и монтаже свайных фундаментов читайте в отдельной статье: Установка и монтаж свайных фундаментов.

Нюансы обустройства свайно-плитного фундамента

Для обустройства надежного, качественного и удобного в эксплуатации свайно-плитного фундамента, нужно учитывать некоторые нюансы:

Уложенная плита становится полом нижнего этажа дома, потому рекомендуется дополнительная гидроизоляционная подушка — ровный уплотненный слой глины между землей и песочно-щебневой подушкой. На песок и щебень укладывают пеноплекс. Благодаря таким мерам снижаются теплопотери и в дальнейшем обеспечивается экономия на обогреве при эксплуатации здания.
Наполнитель в бетонной смеси должен быть мелких или средних фракций, иначе будет затруднительным качественное уплотнение при невысоком каркасе.
Заливка смеси осуществляется сразу, нельзя выполнять эту процедуру, растянув на несколько дней. В противном случае образуются швы, которые негативно влияют на прочность конструкции.
Не рекомендуется использовать обогреватели для скорейшего затвердевания бетона во избежание неоднородности плиты и снижения расчетной прочности.

Можно использовать специальный материал для гидроизоляции.

Свайно-плитный фундамент — достаточно дорогостоящее «удовольствие», но в некоторых случаях только такое решение обеспечит самую высокую прочность и надежность зданию. Этот вариант, в первую очередь, рассчитан на многоэтажное строительство и использование в сейсмоопасных районах и на самых нестабильных или мало изученных грунтах. Уникальное совмещение ранее применявшихся только по отдельности технологий раскрывает более широкие возможности в строительстве, в дальнейшем такой вид основания будет развиваться.

Читайте также: