Расчет свайно ленточного фундамента

Обновлено: 05.05.2024

Свайно-ленточный фундамент — самый подходящий вариант для дома, возводимого в тисках ограниченного бюджета, свёрстанного из честных, трудовых заработков.

Грунт на участке
Точка промерзания
Планировка фундамента на участке
Коммуникации
Расчёт свайно-ленточного фундамента
Сваи
Лента

И хотя при этом фундаменте возникают некоторые заморочки с обустройством подвала, если таковой планируется, однако сделать его всё-же можно, но об этом в другой статье.

Среди профессионалов такой фундамент называется ростверковым.

Ростверк — верхняя часть фундамента (лента, плита), объединяющая сваи по верхним окончаниям в единую конструкцию, и служащая опорой для стен возводимого сооружения.

Вес сооружения, через ростверк, равномерно распределяется на сваи фундамента.

Различных видов ростверка не менее десятка, но в малоэтажном строительстве обычно применяются только три из них.

1. Высокий ростверк — лента иди плита расположены выше уровня грунта. Сооружения на воде и сильно пучинистых грунтах.

2. Повышенный ростверк — лента на уровне грунта. Применяется редко из особых соображений.

3. Низкий ростверк — лента заглублена в грунт на 40-50 см. Наиболее часто применяется в малоэтажном домостроении .

Грунт на участке

Ну раз уж прозвучало слово грунт, то необходимо подробнее остановиться на этом аспекте, так как от него зависит и выбор типа фундамента.

И во тут-то начинается такая заморочка, что с непривычки, да при наличии дотошного характера и огромного желания всё сделать по уму, опять же в условиях ограниченного бюджета, можно нанести непоправимый вред своей психике.

Чтоб понять о чём я, вот перечень грунтов, которые теоретически могут оказаться на вашем участке:

Набухающие и просадочные, пучинистые, слабопучинистые, сильнопучнистые, илистые, торфяные, лёссовидные, плывуны, суглинистые и глинистые в подвижном состоянии и без такового, которые в свою очередь делятся на глину, суглинок и супесь, хрящевые, скалистые, песчаные, наносные, осадочные, насыпные, засоленные ну и вечномёрзлые.

Дочитали? Мозги не вскипели?

По уму надо заказать геолого-разведку и узнать на каких грунтах находится ваш участок, чтоб потом спокойно продолжать жить с этими знаниями, так как денег на стройку после геологоразведки может уже и не хватить.

Есть и другой, многократно проверенный путь. Перед началом строительства познакомиться с будущими соседями, живущими в этой местности, покопавшими и погреба и канализационные ямы, и пообщаться на предмет: а как у Вас?

Советы при таком общении обычно бесплатные и подробные. Что ни говори, а стремление помочь человеку советом, в наших людях неистребимо и огромно (только-б денег не просили).

Собрав таким образом как можно больше информации, приплюсовывайте имеющиеся собственные знания, включайте свои мозги, и решайте — какой фундамент будет у вашего дома.

В добавок к Вашему арсеналу знаний, я опишу несколько грунтов, которые встречались на участках, на которых я делал свайно-ленточный фундамент с отличным результатом в последующем. А так же то, что на таком фундаменте стоит.

Без определения типа. Просто что там под ногами.

1. Дом в Казани, 2 этажа. Первый этаж — красный кирпич + керамзитобетон, второй — сруб.

Разрез грунта с верху вниз:

а) плодородный слой 0.6-0.9 м.;

б) глина с большим содержанием песка, явные прослойки песка и глины 3-4 м.;

в) красная глина 0.4-0.6 м.;

2. Дом на острове — полуподвал кирпич, сруб:

а) плодородный слой — 0.1-0.3 м.;

б) намывной песок — 0.5- 1 м.;

г) глина с песком примерно 50/50 — 0.3-0.5 м.;

д) красная глина — 1.5-2.5 м.;

3. Дом на левом берегу Волги. Красный кирпич 2 этажа.

а) твёрдый чернозём 0.5-0.8 м.;

б) глина с небольшим содержанием песка более 2-х м.;

4. Дом под Казанью. Красный кирпич 2 этажа.

а) плодородный слой — 0.5-1 м.;

б) глина с песком 50/50 — более 2 м. с постепенным уменьшением содержания песка в глубину;

Это те дома которые я имею возможность наблюдать в течении многих лет.

Теперь вот ещё баня будет. У соседа. Стройка продолжится весной. Обязательно покажу результат в этой статье.

Грунт — отсыпка, соскрёб со старой раздолбанной дороги, на которую чего только не сыпали. Правда на глубине 1.5 м начинается хорошая твёрдая глина.

Такая вот субстанция .

Точка промерзания — это величина на которую рекомендуется заглублять фундамент. Интересная, надо сказать величина.

В Татарстане она, к примеру, составляет 1 м. 70 см.

Я с шести лет хожу на зимнюю рыбалку. Сначала дед с собой брал, теперь сам внуков вожу. Так вот, за 50 лет ни разу не сталкивался с толщиной льда более 1.5 м. Ни на озере, ни на Волге в глубоких заводях. Бывало вода до дна промерзала, но 1.7 м. не было никогда.

На суше тем более. Довелось за свою жизнь могил зимой покопать. И только раз, по моему в 72-ом году, земля промерзла на глубину около метра. Даже поменьше.

Я не призываю полностью игнорировать справочные данные, но и зацикливаться на них не стоит. Сантиметров 10-20 в минус вполне допустимо .

Планировка фундамента на участке

Первое что нужно сделать — обозначить геометрические размеры фундамента. Для этого по углам будущего сооружения вбиваются колышки, после чего они подправляются по диагоналям.

После корректировки по диагоналям, снова проверяются размеры по углам, и если надо подправляются. И снова по диагоналям, пока всё четко не совпадёт. Чем точнее Вы выведете геометрию фундамента, тем меньше будет проблем в дальнейшем. С крышей, с отделкой и т. д.

На этом этапе нужно учесть уже имеющиеся строения, если таковые есть, и красную линию улицы, опять же если таковая есть. Фундамент не должен расположиться косо к этим ориентирам.

После периметра определяются и отмечаются внутренние перегородки так же колышками.

Следующее — определяем высоту и горизонталь фундамента.

Высота берётся с учётом рельефа участка. Если участок не ровный, то нужно или выровнять его, или прикинуть как он будет выровнен землёй извлечённой из траншеи, учесть отмостку и исходя из этого взять общую высоту ленты, а по этой высоте уже вывести горизонталь.

Лучше всего это делается лазерным нивелиром, по меткам которого на колышки натягивается шнур.

После планировки и разметки прокладываем коммуникации. Вот с этим никаких проблем, так как лента лежит не глубоко и не создаст ни помех ни особого давления на трубы.

Прокапываем траншею и на песчаную подушку укладываем трубу. Сверху закрываем так-же песком, чтоб труба лежала в песчаной оболочке, а в месте прохождения труб под лентой, для страховки, делаем перемычку из кирпича.

Теперь можно смело закапывать .

Расчёт свайно-ленточного фундамента

Расчёт фундамента должен внести ясность в такие вопросы, как: ширина и высота ленты, диаметр и длина сваи, количество и диаметр арматуры, марка бетона.

Первый вариант — заказываем геологоразведку, и с её данными по сопротивлению грунта идём к специалисту, который и выдаст точный ответ на поставленные вопросы.

Самостоятельно проделать такую работу не получится.

Второй вариант — сделать примерный расчёт, основываясь на вполне доступных данных из СНиПов Придётся напрячь мозги, без этого ни как, но зато удастся свести авось к минимуму.

Для начала высчитаем минимальную площадь основания которая необходима чтоб грунт держал Ваш дом (S).

y_n — коэффициент надежности (1.2-1.4);

F — нагрузка на основание: общий вес дома + снеговая и ветровая нагрузки (СНиП 2.01.07-85).

R_o — расчётное сопротивление грунта, примерно определяется по таблице:

Минимальное значение соответствует влажному грунту, а максимальное сухому.

Определив минимальную площадь основания (S), определим необходимое минимальное количество свай (N).

S_s — опорная площадь сваи, рассчитывается по формуле S = 1/4πd 2

Немного облегчу Вам задачу. Вот таблица соотношения площади сваи с её диаметром.

Ø опоры (м).	S опоры (м 2 ).
0.1	0.0079
0.15	0.018
0.2	0.031
0.25	0.05
0.3	0.07
0.4	0.125

Количество свай можно увеличить по своему усмотрению, увеличив тем самым надёжность. Расход материалов на них настолько мизерный, что нанесёт бюджету такой же мизерный ущерб.

Ленточный ростверк рассчитывается так же по упрощённой схеме.

Ширина берётся по толщине стены, высота от 40 до 60 см. Арматура М10-М12. Количество ниток арматуры от 4 (хоз. постройки с тонкими стенами) до 8 (дом кирпич 2 этажа).

Обусловлено это тем, что ростверк не несёт основную нагрузку, а лишь распределяет её на сваи .

Изготовление свай начинается с прокладки траншеи для ленты. Глубина траншеи рассчитывается по формуле:

h₁ — глубина траншеи;

h₂ — высота подземной части ростверка;

h₃ — толщина песчаной подушки (не менее 10 см.)

Вот теперь бурятся скважины под сваи до глубины промерзания. Какой бур использовать — не вопрос. Я обхожусь простым садовым буром d 200, правда немного усовершенствованным.

Усовершенствование заключается в том что у него затачиваются режущие кромки и увеличивается развод лепестков, несколькими ударами молотка.

Вот такой СБУ получился.

Пробурив все скважины заливаем их бетоном, формируем верхнее окончание и вставляем арматуру. Вставляя арматуру надо создать ей вибрацию, чтоб бетон уплотнился в скважине.

Для формировки окончаний можно использовать любые подходящие предметы. У меня в этот раз оказалось много обрезков канализационных труб.

Но приходилось делать опалубку и из дощечек, и из рубероида, и из обрезков металлической трубы большого диаметра .

Когда бетон в скважинах схватится, опалубка с окончаний убирается и можно приступать к армированию ленты.

Небольшое отступление. Я делаю фундамент для небольшой бани с толщиной стены 30 см., поэтому и фундамент такой узкий.

Если делать ленту для дома, то её ширина будет 50 см., и в таком случае, для усиления армировки, сваи располагаются не в одну линию, а немного в шахматном порядке, чтоб получилось две линии арматуры.

Следующий этап — делаем опалубку для надземной части ростверка.

Затем опалубка накрывается плёнкой. Плёнка предотвратит убегание раствора, сохранит доски для дальнейшего использования обеспечит хорошее созревание бетона и его гидроизоляцию.

Плёнка опускается до дна траншеи, после чего опалубка выравнивается и крепится поперечными распорками.

Вот теперь можно насыпать песчаную подушку и всё будет готово к заливке бетона.

Способ заливки — эт уж на Ваше усмотрение. Единственное, на чём хочется заострить внимание — следуйте показанному порядку действий.

Если попытаться сразу подготовить скважины, арматуру, опалубку, отсыпку, и залить всё за один раз, то получится полная хренотень.

Арматура будет изгибаться и уходить, а в скважины будет сыпаться земля и песок, так что лучше делать по порядку и получить в результате отличный свайно-ленточный фундамент.

Весной, когда фундамент простоится зиму и межсезонье, стройка будет продолжена (май 2017), и значит у этой статьи будет продолжение.

На этапе проектирования свайно-ленточного основания необходимо подобрать и рассчитать конструкционные особенности силовых элементов.

Несмотря на сложность методики и необходимость соблюдения нормативных требований. Некоторые собственники с целью экономии не обращаются в специализированные компании, а сами берутся за инженерные расчеты.

Разберем в статье подробно нюансы расчета, формулы для вычисления и какими сервисами можно воспользоваться для получения точных значений.

Исходные данные

Перед проектированием любого типа фундамента необходимо провести геологические изыскания почвы на участке.

Сведения, которые понадобятся при вычислении параметров основания:

тип грунта;
физико-механические свойства почвы;
наличие слоев в грунте, склонных к плывучести, карманов выветривания;
глубина сезонного промерзания;
уровень грунтовых вод;
возможность размыва пластов около фундамента и т.д.

Результаты исследования позволят судить о несущей способности участка и, как следствие, подобрать количество опорных элементов, а также опорную площадь фундамента.

На значение параметров также оказывают влияние суммарные нагрузки в результате давления проектного сооружения на грунт. При этом учитывают вес стен, перекрытий, кровли, а также полезную и снеговую нагрузку.

Требования к проведению вычислений изложены в нормативной документации для строительства свайно-ростверковых оснований:

Сколько необходимо свай?

Глубина свай определяется, исходя из расположения в грунте твердого несущего пласта, а также линии сезонного промерзания почвы. Если тока промерзания грунта находится на глубине не больше 2,5 м, то ее значение (определяют по формуле:

M_t – сумма среднемесячных отрицательных температур за всю зиму;
d_0 – коэффициент учитывающий тип грунт на участке.

Чтобы исключить действие сил морозного пучения на фундамент, сваю заглубляют ниже точки промерзания на 30 см.

Ленточный ростверк может лежать на земле, быть заглубленным или нависать над участком.

В последнем случае высота сваи зависит от таких факторов:

количества осадков;
уровня снега;
глубины подземных источников;
вероятности подтопления;
температурного режима в помещении.

Минимально возможная высота цоколя – 20 см при условии, что сооружение проектируется на плотных грунтах. В противном случае выбирают высоту в диапазоне 35–45 см, проверяя несущую конструкцию на уровень несущей способности относительно возможным деформациям.

Для этого рассчитывают величину деформации F по формуле:

a – коэффициент, который зависит от качества бетона (выбирается от 1 до 0,8 в зависимости от тяжести и зернистости);
R_bt – класс бетона по прочности;
u – периметр опорной конструкции;
h – высота сваи.

Если полученное значение больше проектных нагрузок на грунт, то высота опорных элементов подобрана корректно. В противном случае необходимо пересмотреть значение параметра.

Описание расчета деформации свайно-винтового основания на продавливание приведено в СНиП 2.02.03-85.

Как правило, средний шаг между опорами в таком основании равен 1,5 – 2,5 м. Силовые элементы располагают по углам конструкции и под точками пересечения несущих стен, где преобладают проектные нагрузки.

Количество опор определяется, исходя из суммарного веса сооружения и несущей способности одной сваи. Уменьшая шаг между силовыми элементами, можно при необходимости увеличить допустимую нагрузку фундамента.

Как рассчитать количество ленты?

При строительстве шлакоблочных и кирпичных домов ширину ленты выбирают в диапазоне от 40 до 60 см. При этом высота ростверка не должна быть меньше 45 см с учетом того, что 10 см отведено на погружение сваи в ленту.

Инженерные вычисления для определения параметров ростверка основаны на расчете устойчивости конструкции к различным деформациям, возникающим в процессе монтажа и эксплуатации. Таким образом, расчет ростверка согласно принципам, описанным в СНиП, – трудоемкая и кропотливая работа, которую стоит доверить профессионалам.

Для частного домостроения можно воспользоваться упрощенной формулой:

B – минимально возможная ширина ростверка (принимается на 20 см больше толщины опор и при этом не должна быть меньше ширины несущих стен);
М – суммарные нагрузки проектного сооружения (без веса фундамента);
L – периметр ростверка;
R– допустимая нагрузка на грунт у поверхности.

Вычисление осадки

Перед определением осадки необходимо сравнить напряжение под подошвой (р) с допустимой нагрузкой грунта (R). Если выполняется условие, то можно воспользоваться линейной моделью и считать осадку методом послойного суммирования.

Вычисляют ординаты эпюр природного давления для первого слоя грунта:

γ_n — коэффициент, зависящий от типа грунта;
h_n- высота слоя;
n – порядковый номер слоя.

Следующем шагом находят значение параметра для каждого последующего слоя, прибавляя к основной формуле: Q_(n-1).

Расчет стабилизированной осадки проводят по формуле:

β – коэффициент, принимаемые исходя из заданных условий по нормативной документации;
Е – модуль деформации грунтов (определяется по результатам изысканий).

Подробнее о расчетах расписано в документе СП 24.13330.2011, а также в методических указаниях по проектированию оснований для гражданских зданий, которые можно скачать по ссылке.

Вычисление с помощью программ

Исходя из вышеизложенного очевидно, что самостоятельно провести расчеты достаточно сложно.

На практике можно воспользоваться онлайн-ресурсами:

для расчета размеров силовой конструкции, выбора характеристик арматуры, а также определения потребностей в расходуемом бетоне. Программа помогает выбрать количество и качество арматуры, узнать необходимый объем бетона. Для этого нужно ввести в соответствующие поля такие исходные параметры как: марка бетона, количество свай и т.д. основания методом послойного суммирования.

Заключение

Ввиду трудоемкости инженерных расчетов для свайно-ленточного основания под жилые сооружения целесообразно воспользоваться услугами профессионалов.

Только так можно гарантировать, что выбранные параметры обеспечат долговечность и надежность опорной конструкции. Проводить расчеты по упрощенным схемам рекомендуется только для хозяйственных построек и других сооружений III степени ответственности.

На стадии проектирования будущего сооружения подбирается и рассчитывается оптимальный вариант фундамента под него. Но многие частные застройщики не имеют лишних денег, чтобы нанимать специализированные компании, разрабатывать подробный проект. По этим причинам особой популярностью пользуется ленточное основание, расчет и возведение которого возможно осуществить самостоятельно.

При осуществлении строительства на сыпучих и пучинистых почвах, наряду с ленточным типом основания, используют также металлические, бетонные или железобетонные сваи, в результате чего получается свайно-ленточный фундамент. Верхняя, ленточная часть, предназначена для равномерной передачи нагрузки от сооружения на сваи. Но уже на стадии проектирования здания нужно четко рассчитать все допустимые нагрузки, учесть погрешности.

Фундамент для капитальных строений, для кирпичных домов, а также домов, построенных из блоков.

Такое основание всегда проектируется для зданий, возводимых на болотистой местности, на любых слабых грунтах (если под ними есть слой каменистой почвы). Причина кроется в финансовой составляющей, т.к., в случае с обычным ленточным фундаментом, достать до твердой породы сложно из-за больших затрат на земляные работы. Поэтому и финансовый расчет ленточного монолитного основания в таких случаях изначально никто и не проводит.

Технология возведения

Схема свайно-ленточного фундамента.

Технология возведения свайно-ленточного фундамента состоит из следующих этапов:

Проводится геодезическое исследование состояния и типа почвы.
На основании полученных данных проводится расчет будущего основания, рисуется схема с указанием мест расположения будущих винтовых свай, их типа и размеров. Калькулятор типового свайно-ленточного фундамента для самостоятельного расчета представлен здесь.
Снимается верхний слой земли, тщательно выравнивается строительная площадка, устраняется любая растительность.
В соответствии с разработанным проектом проводится разметка мест установки свай.
Выбираются сваи. Их характеристики можно взять из готового проекта и применить на практике, но, как правило, проектировщики всегда дают двукратный резерв по прочности и допустимой нагрузке. Если проводить расчет и рисовать схему самостоятельно, тогда можно подобрать винтовые сваи среди уже готовых предложений. Они бывают деревянные, металлические, бетонные и железобетонные, а по структуре — полнотелые и пустотелые. Применение на практике нашли круглые сваи, потому что скважины, как правило, бурятся круглой формы, а потому такие сваи в них будет проще установить.

Гидроизоляция фундамента

Принципиальная схема устройства фундамента.

Как уже отмечалось, сами сваи в процессе производства уже получают необходимый уровень гидроизоляции. Для этого используется асбестовая труба или слои соединенного между собой рубероида. А вот ленту нужно гидроизолировать в любом случае, т.к. под воздействием грунтовых вод и мороза, со временем бетон трескается, теряет свою прочность. Тут отлично подходит рубероид, а также другие полимерные материалы. Гидроизоляцию следует выполнять по внешней поверхности основания, глубина залегания ленты тут роли не играет.

Независимо от того, мелкозаглубленный или глубокозаглубленный фундамент, гидроизоляцию наносить нужно в любом случае

Разновидности данного вида фундаментов

Разновидности фундамента на сваях.

Бывают конструкции с буронабивными или винтовыми сваями, а также мелкозаглубленные. Винтовая свая – это металлическая труба с лопастями и винтовой резьбой. Диаметр составляет 57-133 мм, они вкручиваются в грунт до уровня твердых пород с помощью специальной строительной техники. Длина строительных свай для частных зданий и сооружений составляет 1650-3500 мм. Перед установкой рекомендуется покрыть металл специальными антикоррозийными красками.

Буронабивные сваи устанавливаются в готовые скважины, это асбестовые трубы с залитым во внутрь бетонным раствором. В качестве опалубки и гидроизоляции подходят стальные и асбестовые трубы, а также рубероид. Картонные изделия использовать не рекомендуется.

Преимущества и недостатки свайно-ленточного фундамента

возможность строительства зданий на склонах или на площадках со сложным рельефом;
основание можно использовать на слабых почвах;
низкая стоимость основания;
все работы по возведению основания вполне под силу сделать своими руками.

проектирование и расчет конструкции – это длительный и трудоемкий процесс, рассчитать ее самостоятельно можно, но сложно;
не используется для строительства тяжелых зданий.

Несмотря на то, что свайно-ленточные фундаменты используются практически везде, далеко не каждый застройщик умеет правильно и грамотно применять преимущества такой технологии и до минимума свести негативные последствия. Ведь такие основания способны выдерживать огромные нагрузки, но этого можно достичь исключительно за счет правильно подобранных строительных материалов, а также строительство основания проводить исключительно по готовому проекту и не заниматься самостоятельностью. Тогда основание будет стоять долго, и выполнять свою основную функцию – быть прочным и надежным основанием для любого сооружения.

Как сделать свайно-ленточный фундамент правильно?

Свайно-ленточный фундамент на буронабивных сваях

Прежде всего, что это такое! Это монолитная бетонная конструкция, которая состоит из бетонных или железобетонных свай и ленточного ростверка, который соединяет сваи между собой и служит несущей перемычкой. Соответственно, строительство такого фундамента нужно начинать не с разметки расположения свай, а с предварительного эскиза будущего здания. Почему это нужно? А это простой расчет, в который входят следующие параметры:

Выбор строительных материалов для будущего здания, выполнение эскиза сооружения с подробной спецификацией всех материалов для несущих стен и перекрытий;
Расчет максимальной массы проектируемого сооружения;
Расчет максимальной нагрузки на существующий грунт с учетом горизонтальных и вертикальных подвижек, а также возможности смещения почвы через сезонные подвижки;
Выбор типа ростверка. Как правило, для массивных зданий используется ленточный ростверк, который может состоять из бетонных блоков или кирпичной кладки и монтируется под всеми несущими стенами;
Расчет типа и диаметра свай. А вот тут часто делают ошибки, ведь есть готовые формулы расчета нагрузки на сваи, но они не учитывают параметры состояния грунта и степень его деформации. Если их не учесть, тогда возникнет прогиб в слабом месте с дальнейшим разрушением сооружения.

Преимущества свайно-ленточных фундаментов

Можно возвести здание на склонах холмов;
Сваи монтируются ниже уровня слабых почв и упираются в плотные породы;
Тут используется минимум строительных материалов и техники;
Сваи выдерживают значительные подвижки почвы;
Конструкция позволяет зафиксироваться внутри прочной породы и там удерживаться;
Его можно возвести своими руками.

Недостатки

Проведение сложных расчетов, которые под силу только профессионалам;
Нельзя возводить тяжелые массивные здания;
Нет возможности возведения цокольного этажа или подвала.

А вот теперь ключевой фактор, который делает такие основания популярными среди застройщиков – это использование заводских стандартизированных строительных материалов. Ведь основной элемент такого основания – это свая. Она бывает металлической, деревянной, бетонной или железобетонной, но это уже готовый материал, и стоит он довольно дорого. А можно сделать его сразу на строительной площадке, и для этого не нужно много денег и материалов.

Только сначала нужно получить подробный проект будущей застройки.

Материалы и оборудование для возведения свайно-ленточного фундамента

Техника для бурения скважины или вкручивания свай.
Цемент.
Песок низкой фракции.
Арматура.
Сварочный аппарат или набор болтовых соединений.
Полые сваи с анкерами для вкручивания в землю.
Щебень малой фракции или керамзит.

Установка свай вручную

Чтобы максимально удешевить возведение основания, лучше покупать полые металлические или бетонные сваи, которые имеют только лопасти для углубления или резьбу. Учитывая. что свайно-ленточный фундамент – это комбинация свай и ленточного ростверка, тогда нужно учесть сразу несколько правил:

Жесткое, но одновременно и гибкое, соединение свай и ростверка;
Выбор правильных строительных материалов;
Подобрать оптимальную для данных климатических условий технологию заливки свай и ростверка;
Провести строительство основания в максимально сжатые сроки, чтобы на фундамент не опала дождевая вода или не стала действовать повышенная сырость.

Заливка бетоном часто используется, если в строительстве фундамента используются буронабивные сваи, которые сделать можно своими руками прямо на строительной площадке. И тут важную роль играет заливка бетоном не только сваи, но и ростверка. Технология заливки состоит с нескольких этапов:

После разметки строительного участка бурятся скважины до уровня ниже промерзания почвы. На дно скважины устанавливается песчаная подушка и трамбуется. Затем внутри устанавливается опалубка. Внимание: суть буронабивных свай в том, что это изделия, которые делаются сразу на площадке при строительстве здания, поэтому тут лучше в роли опалубки использовать листы рубероида или асбестовую трубу.
В трубу устанавливается готовый арматурный пояс, соединенный каждых 30 см прутьями по горизонтали. Пояс должен выступать за пределы сваи на высоту до 30-50 см.
Затем создается опалубка на месте будущего ростверка, охватываются все сваи на несущих углах и промежуточных соединениях. Соединение свай и армирования ленты делают с помощью болтовых соединений, сварку использовать не рекомендуется через нарушение целостности металла. В качестве арматуры лучше применять прутья спиральной формы, они обеспечивают оптимальное соединение бетона и стали.
Этап заливки фундамента.

Что нужно знать о заливке такого фундамента

Тип цемента. Тут нужно использовать портландцемент марки не ниже М-200. Этот цемент используется для создания раствора.
Раствор должен быть средней плотности, но не жидким.
Заливку нужно делать одновременно или при небольшом временном диапазоне сначала всех свай. Но только тогда, когда будет установлена и соединена вся арматура.
Рекомендуется сначала залить несущие конструкции и оставить на пару дней, пока бетон укрепится. Не рекомендуется сразу после заливки свай начинать заливку ростверка по одной причине: достичь герметичности трубы с песчаной подушкой практически не реально и часть бетона уйдет через нижнюю кромку.
Как только бетон закрепится, заливается ростверк одновременно в нескольких местах. Тут стоит использовать несколько достаточно мощных бетономешалок, чтобы автоматизировать процесс.
После заливки всего ростверка оставить его сохнуть несколько дней, до недели включительно, чтобы бетон получил как минимум половину своей прочности.

После заливки и утряски фундамента рекомендуется проверить горизонтальность ростверка, выровнять поверхность и укрепить стенки фундамента дополнительными балками. Ведь теперь можно начинать возведение несущих стен здания.

Нюансы, которые возможны при заливке свайно-ленточного фундамента

Заливать нужно сначала сваи, а уже потом пространство ленточного ростверка;
Раствор должен быть средней плотности, но не густой;
Арматура должна быть покрыта полностью, допускается выступ вертикальных слоев вне ленточного ростверка, если конструкция предусматривает перенос нагрузки на несущие стены;
Заливать всю конструкцию нельзя в мокрую или сырую погоду, иначе бетон наберет лишнюю влажность и потеряет коэффициент прочности.

Таким образом, при создании свайно-ленточного фундамента из буронабивных свай или полых металлических свай именно технология заливки играет ключевую роль. Тут не рекомендуется в сваях использовать наполнитель, его можно применять только в ленточной конструкции. В сваю нужно залить только бетонный раствор с песка, цемента марки М-200 и выше и воды.

Эскиз составляющих элементов свайного фундамента с роствертком

Свайно-ростверковые фундаменты пользуются заслуженной популярностью среди тех частных застройщиков, которые хотят возвести качественное основание в максимально сжатые сроки на ландшафте сложной структуры. Ведь ростверк может быть незаглубленным или малозаглубленным, а это существенная экономия средств на его возведение.

Но, существует проблема правильного расчета необходимого количества несущих конструкций, их типа и шага установки, поэтому перед возведением нужно сделать полный сбор информации.

Также, сначала проводится проектирование фундамента с учетом характеристик будущего здания, ведь от того, сколько будет установлено свай, зависит конечная стоимость возведения дома, а уже затем проводится расчет свайного фундамента.

Какую информацию нужно предварительно собрать?

Получить подробную информацию о состоянии грунтов, высоте залегания водных горизонтов и степени подвижности отдельных пластов.
Разработать проект будущего дома с учетом используемых строительных материалов, дополнительно предусмотреть погрешность на мебель и другие материалы.
Рассчитать, сколько нужно по массе всех строительных материалов для постройки дома.
Уточнить глубину залегания прочных слоев породы и степень их пучения.
Подобрать оптимальный тип свай и характеристики ростверка.
Посчитать допустимую нагрузку на единицу площади грунта, а также допустимое количество несущих конструкций.

Как правило, проектирование таких фундаментов предусматривает сбор всей информации о будущем здании и строительной площадке. Это сложные инженерные расчеты, делать которые должен профессиональный строитель с опытом работы в такой сфере.

Также, учитывая открытую площадку между домом и грунтом, крен конструкции под воздействием ветра неизбежен, и его обязательно нужно учитывать.

При расчетах таких фундаментов также иногда учитывается, сколько и каких нужно гидроизоляционных материалов для защиты основания. Проектирование и расчет этого фундамента состоит с нескольких ключевых этапов:

выбор оптимального диаметра используемых свай;
расчет максимально допустимой длины конструкции;
расчет минимального количества материалов, на которых будет расположен ростверк;
расчет несущей способности буронабивных свай как альтернативы фабричным;
расчет и выбор ростверка.

На этапе проектирования нужно сразу определиться, какой тип конструкции будет использоваться. Ведь от их характеристик зависит максимально возможное количество конструкций, их допустимый диаметр и технология возведения.

Выбор оптимального диаметра конструкции

Способы применения свай для фундамента различного диаметра

Понятно, что каждый тип рассчитан на свою допустимую нагрузку, поэтому в некоторых случаях профессионалы считают диаметр самостоятельно и подгоняют под заводские нормы. Итак, сейчас на рынке строительных материалов можно заказать конструкции с диаметром 57, 76, 89 и 108 мм. Подбираются они по некоторым правилам:

Диаметр 57 мм рассчитан на небольшую нагрузку, поэтому часто используется для возведения фундаментов для заборов, сараев, других хозяйственных построек небольшой массы.
Диаметр 76 мм рассчитан на максимальную нагрузку до 3 тонн, поэтому используется для строительства легких хозяйственных построек.
Диаметр 89 мм уже отличается большей несущей способностью, выдерживает нагрузку до 5 тонн на единицу, поэтому оптимален для возведения жилых одноэтажных каркасных зданий.

А вот диаметр 108 мм уже способен нести на себе каркасные жилые здания с несколькими этажами. Только возводить их нужно из относительно легких строительных материалов, ведь допустимая нагрузка на одну сваю составляет до 7 тонн.

Выбираем оптимальную длину

При проектировании свайных фундаментов нужно помнить, что длина несущих элементов должна быть достаточной, чтобы достичь глубины промерзания почвы и упереться в прочные слои грунта. Ведь, если будут допущены ошибки в проектировании, тогда возникает проседание отдельного угла дома с дальнейшим его разрушением. Поэтому, длина конструкции выбирается с учетом некоторых важных факторов

Плотность грунта

Таблица плотности грунта для расчета свайного фундамента

Если грунты сыпучие и не способны выдерживать большие нагрузки, тогда сваи опускаются до глубины промерзания или достижения прочных почв. На строительной площадке нужно проводить подробные геодезические исследования, провести сбор данных о состоянии почвы и уровня грунтовых вод. Делается это методом глубинного керна или вручную с помощью лопаты.

Если под слоем залегают прочные почвы типа глины или песка, тогда нужно использовать сваи длиной до 2,5 метра. Если под слоем плодородной почвы есть породы низкой плотности, тогда с помощью садового бура делается скважина до уровня залегания прочных пород и по глубине скважины рассчитывается длина несущих элементов.

Перепад высот на участке

Пример расчета высоты свайного фундамента с перепадом высоты на участке

Как правило, при возведении таких фундаментов редко когда делают выравнивание участка по единой плоскости из-за больших финансовых расходов.

Тогда делают скважину в самом низком месте будущего фундамента и в самом высоком, затем рассчитывают длину скважины в обоих местах. Понятно, что далеко не всегда уровень прочных пород будет одинаковым на различных отметках, поэтому бурение проводится в нескольких местах.

В результате получается полноценный проект выбора оптимальной длины основания для дома с учетом типа грунта и высоты на участке. Устанавливать сваи одинаковой длины в таких случаях запрещено, в противном случае возникнет крен в сторону меньшего сопротивления почвы.

Расчет необходимого количества несущих конструкций

Определение расположения и количества свай фундамента дома

Выбор оптимального количества свай делается с учетом возможного крена, а также размеров и массы строения. Средние расстояния могут быть следующими:

для домов малой массы (каркасных, деревянных ли бревенчатых) расстояние принимается не более 3 метров;
для газобетонных, пенобетонных или аналогичных по массе домов – не более 2 метров;
для заборов – 3,5 метра;
для больших массивных зданий из кирпича, натурального камня и других строительных материалов проводится дополнительный расчет допустимой нагрузки сооружения на единицу площади грунта.

Итак, чтобы посчитать необходимое количество свай для проектируемого дома, нужно сделать сбор следующей информации:

Сделать или составить план дома, желательно с крышей и несущими перегородками.
Установить несущие сваи по углам здания и на перекрестках несущих стен.
Посчитать, какая масса здания будет расчетной, затем подобрать тип сваи с учетом материала и диаметра конструкции.
Между угловыми сваями и промежуточными запроектировать дополнительные опоры с учетом допустимой длины конструкции и массы здания.
Внутреннее пространство заполнить опорами с учетом расстояния между ними в пределах 2−2,5 метра.

Когда будет готов эскизный проект расположения свай, можно уже и посчитать суммарное количество необходимых опор.

Расчет несущей способности буронабивных свай

Таблица с указанием несущей способности буронабивных свай на различных грунтах

Далеко не всегда фабричные сваи оправдывают себя, если учитывать финансовые расходы на транспортную доставку. В таких случаях часто используют буронабивные или инъекционные сваи, ведь их можно сделать прямо на строительной площадке.

Глубина залегания таких свай зависит от глубины расположения прочных слоев почвы, а их количество может быть значительно меньшим, чем для винтовых свай.

Количество и сечение таких конструкций определяется с учетом несущей способности каждой сваи отдельно, а также массы здания в целом. Также учитывается сопротивление самого грунта, как горизонтального, так и вертикального. Для сваи длиной в 3, метра несущую способность можно рассчитать по формуле:

P = 0,7 х RнхF + 0,8 х U х fin х li, где:

P − несущая способность несущих элементов;
0,7− коэффициент грунта;
Rн− сопротивление грунта под нижним концом конструкции (справочные материалы);
F − площадь опирания, м 2 ;
0,8− коэффициент условий работы
U – периметр в метрах;
fin – нормативное сопротивление грунта боковой поверхности несущим элементам, т/м 2 (определяется по таблицам);
li – высота слоя грунта в зоне соприкосновения с фундаментом в метрах.

Расчет ростверка

Схематическое отображение соединения свай фундамента с роствертком

Конструкция свайно-ростверковых фундаментов подразумевает установку специальной подушки, на которой уже монтируются несущие стены. Этот ростверк равномерно распределяет нагрузку от здания на все опоры одновременно и проектируется отдельно.

Ростверк – это бетонная, железобетонная или сборная лента, жестко соединенная методом армирования со сваями. Она распределяет массу по всем сваям одновременно, поэтому нужно обязательно рассчитать его размеры и габариты.

Тут используются специальные расчеты, найти их можно в специальной литературе, а профессиональные проектировщики делают их обязательно, ведь от этого зависит количество установленных свай.

Для соединения свай и обеспечения дополнительной жесткости ростверк дополнительно армируют стальными прутьями диаметром 12 мм в различных направлениях. Арматуру нужно полностью спрятать в бетон, чтобы не допустить распространения коррозии. Рассчитать, сколько и какой арматуры нужно использовать, можно по готовым формулам или с учетом поясности ростверка.

Читайте также: