Ростверк для свайного фундамента

Ростверк для свайного фундамента

Виды свай и свайных фундаментов

Классификация ведется по видам, смотри раздел 6 СП 50-102-2003. В нем расписаны устройство свайного фундамента, его проектирование, а также виды свайных фундаментов.

По способу погружения они бывают:

  1. Забивные или вдавливаемые. Готовые погружают прямо в грунт или в лидерные (предварительно подготовленные) скважины.

    По материалу – бетонные, железобетонные, стальные, деревянные.

    По армированию:

    с ненапрягаемой арматурой, установленной продольно и поперечными дистанцирующими отрезками арматуры;

    с предварительно напрягаемой продольной прутковой или канатной арматурой с поперечной арматурой или без нее.

    По конфигурации сечения:

    поперечного – прямоугольные, квадратные, круглые, двутавровые и тавровые, круглые или квадратные с круглой полостью.

    продольного – цилиндрические, призматические и с боковыми наклонными гранями – трапецеидальными, ромбовидными, пирамидальными;

    по конструкции – цельные и составные;

    по виду нижнего конца – с плоским концом, с заостренным, с объемным уширенным – булавовидным, полые с открытым или закрытым окончанием и с камуфлетными пятами – со взрывными полостями.

  2. Железобетонные сваи-оболочки, погружаемые с полной или частичной выемкой грунта и не заполняемые бетоном. Могут быть и бетонируемые.
  3. Набивные бетонные и железобетонные. Грунт отжимается в стороны, свая бетонируется.
  4. Буровые бетонные и железобетонные. В пробуренную скважину:

    на растворе устанавливают готовые элементы;

    заливают бетон;

    устанавливают армирующий каркас и заливают бетон.

  5. Винтовые. Стальная труба с винтом на конце.
  6. Буровинтовые. Железобетонное изделие с винтом на конце вкручивается в грунт.

Устройство ростверка свайного фундамента

Ростверк – решетка из монолитного железобетона, соединяющая оголовки. Устраивается для размещения несущих наружных и внутренних стен.

Ростверк бывает:

  • низкий или заглубленный – верхняя плоскость или срез находится на уровне или ниже уровня грунта, в этом случае он схож с мелкозаглубленным фундаментом, но от него отличается опорой не на грунт, а на сваи;
  • повышенный или поверхностный – нижняя плоскость находится на грунте, но не опирается на него, на пучинистых грунтах требуется песчаная подушка;
  • высокий или приподнятый – при пучениях грунт его не достает, требует устройства забирки – легкой стенки от грунта до ростверка.

Конструкция ростверка может быть:

  • сборной – готовые балки устанавливаются концами на забитые сваи, стыки соединяют цементно-песчаным раствором;
  • сборно-монолитной – готовые балки делают с выпусками арматуры, стыки арматуры сваривают и в опалубке заливают бетоном;
  • монолитной – арматурные каркасы балок ростверка устанавливают в опалубку, соединяют по определенным правилам и заливают бетоном.

О правилах устройства ростверков и армирования стыков стен и углов смотри тут (статьи «Армирование ленточного фундамента» и «Армирование столбчатого фундамента»).

Технология устройства свайных фундаментов

Технология сооружения таких фундаментов в общем виде содержит следующие этапы:

  • Подготовка стройплощадки.

    Она заключается в срезке плодородного грунта и выравнивании территории для движения сваепогружающей техники.

    Готовят площадку для складирования готовых свай или для их изготовления.

    Все действующие коммуникации под площадкой отмечаются ограждениями или переносятся за территорию свайного поля. Отводятся подземные воды и ливневые стоки.

  • Разметка мест погружения свай или свайного поля.

    Разметка ведется с использованием разметки главных осей сооружения, вынесенных за пределы фундамента на обноски. В нужные точки погружения забивают колышки в соответствии с проектом фундамента или свайного поля.

    Делается горизонтальная и вертикальная разметка.

  • Процесс погружения свай.

    Лебедкой свая подтягивается в зону сваебойного механизма, стрелой подъемника поднимается и устанавливается в точку погружения. Проверяется вертикальность или нужный угол захода в грунт и производится погружение выбранным способом.

  • Срезание оголовков свай, достигших заданного отказа, но не погруженных на заданную глубину. Отказ задается как величина погружения за минуту или за несколько десятков ударов.

    Если нужно срезать несколько оголовков, то это делают отбойным молотком, если с десятков – используют сваерезки. После разрушения бетона арматура срезается на определенной высоте с учетом запаса для связи с ростверком.

  • Строительство решетчатого ростверка или монолитной плиты.

    Изготавливается и монтируется опалубка под монолитный ростверк. Устанавливаются и увязываются каркасы балок на углах и стыках с внутренними несущими стенами.

    Контролируются зазоры для защитного слоя между опалубкой и стержнями каркаса, в т. ч. и снизу.

    Бетонный раствор нужно заливать сразу весь или частями. Но при заливке частями перерывы не должны быть более 2 – 3 часов. Вибрирование бетона обязательно. Укрывать необходимо зимой, а также жарким летом.

    Подробное ТТК на устройство свайного фундамента разрабатывается на конкретный объект строительства. Обычно это делается на больших стройках.

Последовательность выбора типового ростверка следующая:

  1. по (13.12) вычисляют необходимое количество свай в кусте;
  2. по рис.13.25 принимают типовой куст свай;
  3. проверяют выполнение условий (13.17) и (13.18) для наиболее и наименее нагруженных свай. Если какое-либо из условий не выполняется, принимают новый куст свай по рис.13.25 с большим количеством свай;
  4. в зависимости от принятого куста свай, сечения колонны, схемы ростверка, максимальной нагрузки на угловую сваю, расчетной нагрузки на колонну по табл.13.10 принимают тип ростверка;
  5. определив вертикальную нагрузку на уровне подошвы ростверка с учетом веса ростверка и грунта на его обрезах, вновь проверяют выполнение условий (13.17) и (13.18). В случае их невыполнения подбирают новый ростверк, руководствуясь указаниями п.4 и 5.

Типовые конструкции ростверка по серии 1.411.1-1/89 предназначены для сборных сплошных и двухветвевых колонн одноэтажных производственных зданий. Типоразмеры ростверков варьируют в широком диапазоне, чем обеспечивается применение серии для всего многообразия типов колонн и комбинаций нагрузок. Рекомендуемые серией 1.411.1.-1/89 габаритные размеры ростверков приведены в табл.13.11, где расчетный вес конструкции связан с размерами плитной частии высотой(рис.13.28, г).
Сопряжение свайного ростверка со сваями допускается свободно опирающимся и жестким.
В соответствии с требованиями нормативных документов жесткое сопряжение свай с ростверком необходимо в случаях, когда:
а) стволы свай располагаются в слабых грунтах (рыхлых песках, пылевато-глинистых грунтах текучей консистенции, илах, торфах и т.п.);
б) в месте сопряжения свай с ростверком нагрузка, передаваемая на сваю, приложена с эксцентриситетом, выходящим за пределы ядра сечения сваи;
в) на сваи действуют горизонтальные нагрузки, перемещения от которых при свободном опирании оказываются больше предельных для проектируемого здания или сооружения;
г) сваи работают на выдергивающие нагрузки.
При выборе способа сопряжения свай с ростверком нагрузки на каждую сваю определяют из предположения, что такие суммарные нагрузки на фундамент, как вертикальная сила, горизонтальная силаи изгибающий моментраспределяются между сваями равномерно. Если ни один из названных случаев, когда требуется жесткая заделка свай в ростверк, не реализуется, предусматривается свободное опирание ростверка на сваю.
Жесткое сопряжение свай с ростверком достигается одним из следующих способов:
1) заделкой сваи в ростверк на глубину, равную ее поперечнику;
2) заделкой в ростверк выпусков продольной арматуры свай. Тело сваи при этом заводят в ростверк на глубину 50…100 мм в случае проектирования промышленных и гражданских зданий и на 150 мм – при проектировании мостов.
Реализация второго способа сопряжения с использованием забивных свай достигается частичным разрушением головы сваи и обнажением арматуры.
Глубину заделкисвай или выпусков арматуры в ростверк определяют, руководствуясь указаниями СНиП по проектированию бетонных и железобетонных конструкций. Расчетная глубина заделки

должна быть не меньше значений, вытекающих из конструктивных требований:
1. Для фундаментов промышленных и гражданских зданий принято условие, при этом при использовании забивных сплошных свай; для полых круглых свай диаметром 30…80 см; для буронабивных свай (где — размер стороны поперечного сечения или диаметр круглой сваи).
При использовании преднапряженных свай длиной более 6 м для жесткой заделки применяют дополнительный каркас из ненапрягаемой арматуры, который заделывают в ростверк или оголовок на глубину не менее чем на 20 диаметров продольного стержня каркаса и не менее чем на 250 мм.
2. При проектировании свайных фундаментов мостов и при .
В случае заделки ствола сваи в ростверк на 150 мм выпуски арматуры должны быть по длине не менее 25 диаметров стержня для арматуры периодического профиля и 40 диаметров – для гладкой арматуры.
Примеры жесткого сопряжения свай с ростверком показаны на рис.13.32.
Свободное опирание ростверка на сваю в расчетных схемах считается шарнирным сопряжением.

При монолитном ростверке шарнирное сопряжение конструктивно обеспечивается заделкой головы сваи в ростверк на глубину 5-20 см. Такая глубина заделки гарантирует равномерную передачу нагрузок по всему сечению сваи. Если забивную сваю не удается погрузить до проектной отметки, верхний ее конец срубывают до отметки, на 5 см превышающей отметку подошвы ростверка. При этом заведение продольной арматуры в ростверк не требуется.
При использовании сборных ростверков с оголовками сваи заводят в оголовок не менее чем на 10 см. Сваи, не доведенные при погружении до проектной отметки, срубывают таким образом, чтобы обеспечить указанную величину заделки в ростверк (рис.13.33, а).
Рис.13.32 — Жесткое сопряжение свай с ростверком: а – соединение
головной части сваи с насадкой; б, в – соединение ростверка со сваей прямоугольного сечения; г, д – соединение круглых свай с ростверком; 1- надфундаментая конструкция; 2 — насадка; 3 – выпуски ар-
матуры; 4 – полость, заполняемая бетоном; 5 – ростверк; 6 – спи-ральный хомут; 7 – подготовка; 8 – круглая свая сплошного сече-
ния; 9 – грунтовое ядро полой сваи; 10 – круглая полая свая
Рис.13.33 — Свободное опирание ростверков на сваи с насадками:
а – сопряжение без арматурных выпусков; б – сопряжение
с использованием выпусков арматуры; 1 – ростверк; 2 – насадка;
3 – полость, заполняемая бетоном; 4 – бетонная подготовка;
5 – выпуски арматуры
При использовании сборных ростверков с пирамидальными отверстиями сваю заводят в ростверк на 50 мм (рис.13.33, б). В безростверковых свайных фундаментах заделка сваи в сборный оголовок составляет 200 мм.
13.4.3. Расчет по деформациям. Цель расчета по деформациям – обеспечить для свайного фундамента выполнение условия
, (13.28)
где — осадка (м, см) свайных фундаментов; — предельная деформация основания.
Условие (13.28) должно выполняться для всех нормируемых видов деформации (осадок, кренов, горизонтальных перемещений), которые могут оказаться определяющими для данного фундамента.
Расчету по деформациям подлежат фундаменты из висячих свай, воспринимающие сжимающие нагрузки.
Значения обычно регламентируются заданием на проектирование здания или сооружения. При отсутствии таких данных пользуются данными СНиП .
Нормативными документами на проектирование свайных фундаментов предусмотрено несколько методов расчета деформаций в зависимости от типа фундамента, вида деформаций и характера загружений.
^ Осадку ленточных свайных фундаментов определяют по формуле
, (13.29)
Здесь — погонная нагрузка на свайный фундамент; — коэффициент Пуассона; — модуль деформации грунта активной зоны; — безразмерный коэффициент, принимаемый по номограмме на рис.13.34 в зависимости от приведенной ширины фундамента ( — глубина погружения сваи; — ширина фундамента) и приведенной глубины активной зоны (где — глубина нижней границы активной зоны).
Деформацию грунта под свайным фундаментом определяют в пределах активной зоны.
Нижняя граница активной зоны располагается на глубине, где дополнительные напряжения от фундамента не превышают структурной прочности грунта. Допускается нижнюю границу активной зоны принимать на глубине, где напряжения от внешней нагрузки не превышают 0,01 МПа.
Напряжения от внешней нагрузки в активной зоне ленточных свайных фундаментов
, (13.30)
где — погонная нагрузка на ленточный свайный фундамент, включая вес грунтосвайного массива; — глубина погружения свай в грунт, считая от подошвы ростверка; — безразмерный коэффициент, принимаемый по табл.13.12 в зависимости от приведенных значений ширины свайного фундамента , глубины рассматриваемой точки и расстояния рассматриваемой точки от оси ленточного фундамента (где — ширина фундамента; — расстояние рассматриваемой точки до оси фундамента; — глубина рассматриваемой точки). Табл. 13.12 приведена с сокращениями, полностью значения коэффициентов даны в .
Напряжения в плоскости нижнего конца свай не должны превышать расчетного давления на грунт на этом же уровне.
Границы условного фундамента определяются: сверху – поверхностью планировки грунта, снизу – плоскостью, проходящей через нижние концы свай, с боков – вертикальными плоскостями, проходящими по наружным граням крайних рядов свай.

Рис.13.34 — Номограмма для
определения коэффициента
Сваи и зажатый между ними грунт представляют единый грунто-свайный массив (рис.13.35).
Коэффициент Пуассона при практических расчетах рекомендуется принимать таким: для крупнообломочных грунтов – 0,27, для песков и супесей – 0,30, для суглинков – 0,35, для глин – 0,42.
Значения коэффициента определяют по номограмме на рис.13.34 следующим образом. Через точку, соответствующую вычисленному значению приведенной глубины сжимаемой толщи , проводят прямую, параллельную оси абсцисс, до пересечения с линией приведенной ширины фундамента и опускают перпендикуляр до линии коэффициента Пуассона грунта. Из точки пересечения проводят линию, параллельную оси абсцисс, до пересечения с осью ординат, на которой приведены значения коэффициента .

Модуль деформации активной зоны , учитывающий уплотнение грунта в результате забивки свай, определяют по опытным данным испытаний грунта с помощью сваи-штампа, погруженных свай, статическим зондированием. При отсутствии опытных данных могут быть использованы графики А.А.Луга (рис.13.36), где так называемый эквивалентный модуль упругости приводится в зависимости от вида грунта, его плотности или консистенции и расчетной глубины сжимаемой толщи. Эти графики построены по данным натурных наблюдений за стабилизированными осадками различных сооружений.
Если в пределах расчетной глубины сжатия грунт основания представлен двумя или более слоями толщиной (рис.13.37), то эквивалентные модули общей деформации для грунтов этих слоев принимают по тем же графикам (см. рис.13.36), считая глубины сжатия равными соответственно .

Свайно-ростверковый фундамент используется в качестве основания под дом довольно часто. Основными его достоинствами можно считать надежность и долговечность. Конструкция его не особенно сложна, а поэтому возвести его своими руками сможет практически каждый желающий.

Разметка под фундамент

Любые основания и фундаменты устраиваются с предварительным выполнением разметки. В случае устройства свайно-винтовой конструкции может быть использовано два основных метода: «египетского треугольника» и «двух кривых».

На первом этапе устанавливают колышки на двух углах будущего здания.

Лучше всего сделать это по длинной стороне. Между ними на земле прочерчивается прямая линия. Разметка обоими способами производится с использованием веревки. Для того чтобы найти остальные два угла методом «египетского треугольника», нужно завязать на ней узлы на расстоянии в 3, 4 и 5 метров. Далее первые два узла соединяются гвоздем. После этого веревка крепится узлом к одному из колышков таким образом, чтобы отрезок в 4 м оказался лежащим на прочерченной линии, и натягивается. По отрезку в 3 м прочерчивается линия. Далее на ней отмеряется ширина дома и вбивается третий колышек. Точно таким же образом находят четвертый угол.

Сделать разметку методом «двух кривых» под свайный, ленточный или столбчатый фундамент еще проще. В этом случае от одного из двух колов в обе стороны отмеряются равные расстояния. В этих местах вбиваются прутки. К веревке привязывается гвоздь. Другим своим концом она крепится к одному из прутков. После этого на земле гвоздем прочерчивается дуга. Затем веревка привязывается ко второму прутку и рисуется вторая полуокружность. Точку пересечения двух дуг соединяют линией с колышком и отмечают на ней ширину здания.

На следующем этапе все четыре кола соединяют неэластичным шнуром. Далее вбивают еще четыре кола внутри получившегося четырехугольника и натягивают между ними шнур, отмечая таким образом внутренний контур фундамента.

Затем размечаются места расположения будущих ям. Сначала устанавливают колья на одной стороне здания (по два для каждой ямы), а потом строго напротив них — на другой. При выполнении точной разметки в последующем получится ровный и надежный правильный фундамент под дом.

Подготовка ям

Ямы под сваи в обязательном порядке устраиваются на углах здания, под местом пересечения стен. Шаг между сваями обычно составляет порядка полутора метров. При самостоятельном возведении ямы обычно делают с помощью ручного бура. Глубина их зависит от степени промерзания грунта и уровня вод под землей. Также этот параметр рассчитывается исходя из глубины нахождения твердых слоев грунта. Обычно длина ям составляет около 1.5-2 м. На их дно укладывается подушка из песка. С ее использованием получаются гораздо более надежные фундаменты. СНиП предполагают применение подушки толщиной не менее 10 см. В нее упирают асбоцементные 20-25 см. Выставлять их следует строго вертикально, пользуясь Трубы будут выполнять роль опалубки. Помимо этого, асбоцемент является очень неплохим гидроизолятором. Снимать их после заливки не требуется.

Фундамент для дома может возводиться и на квадратных сваях. Они обычно устраиваются при отсутствии необходимости слишком сильного заглубления. В этом случае опоры имеют большее сечение и гидроизолируются обычным рубероидом. Для этого его сшивают в трубу и помещают в яму. Далее над каждой ямой устраивается квадратная опалубка.

Как сделать фундамент. Замес бетона и заливка столбов

Для свайно-ростверкового фундамента используется цемент марки не ниже 300. Но лучше все же использовать четырехсотый. В качестве наполнителя применяются песок и щебень. Важно правильно соблюсти пропорции. Объемное соотношение цемент*песок*щебень зависит от особенностей грунта и планировки здания. Обычно для замеса на одну часть цемента берут три части песка и пять частей щебня.

Замешивать бетон лучше всего с использованием бетономешалки. В этом случае он получается более однородным и качественным. Под небольшое здание замес можно выполнить и вручную. Сначала тщательно перемешивают сухие компоненты. Затем добавляют воду и еще раз перемешивают. Густота бетонной смеси должна быть такой, чтобы она не стекала с лопаты и не разваливалась на отдельные куски.

Столбы заливают смесью, утрамбовывая последнюю вибротрамбовкой. Лучше всего делать это слоями толщиной по несколько десятков сантиметров. Если вибротрамбовки не окажется под рукой, данную операцию можно выполнить и обычным деревянным колом, протыкая им раствор в нескольких местах. Главное — добиться того, чтобы в бетоне не осталось воздушных пузырей.

Установка опалубки под ростверк

В том случае, если ростверк будет заглубленным, под него одновременно с ямами под столбы выкапывается траншея. В нее насыпается слой песка не менее 10 см, а далее устанавливается опалубка. Сбивают ее из деревянных щитов. На бруски набивают доски 2.5 мм. Шляпки гвоздей при этом должны находиться изнутри конструкции. Бруски вкапывают в землю, устанавливают щиты вертикально. Закрепляют стенки опалубки подпорками с внешней стороны и распорками изнутри, устанавливая их между щитами. Для надежности фиксации в вертикальном положении можно дополнительно использовать проволочные скрутки. Для этого связывают попарно брусья щитов, расположенных напротив друг друга. После связывания в проволоку вставляют металлический прут и начинают закручивать ее, стягивая тем самым стенки опалубки. Важно сделать распорки абсолютно одинаковыми по длине, которая должна быть равна ширине ростверка.

Лучший фундамент получается, если ростверк расположен над землей. При таком решении на него не будут действовать силы весеннего пучения. Опалубка в этом случае поднимается на подпорках, и в ней дополнительно устраивается дно из досок. Перед устройством приподнятой ленты следует выждать неделю после укладки бетона в ямы.

Устройство забирки

Забиркой называют конструкцию, перекрывающую расстояние между сваями под ростверком. Ее устройство позволяет сделать полы в доме более теплыми. Дело в том, что при наличии такого ограждения под здание не поступает холодный воздух, а следовательно оно и не так сильно остывает снизу. Помимо всего прочего при наличии забирки под дом не будет попадать снег и подтекать вода. К тому же такое ограждение делает внешний вид постройки законченным и привлекательным.

Забирку такой конструкции, как свайно-ростверковый фундамент, можно сделать из кирпича, бетонных плит, камня или дерева. Оптимальным материалом по практичности и стоимости считается обрезная доска 20-25 мм. Обшивка в этом случае производится с креплением на столбы дюбелями. Иногда доски устанавливают и вертикально. При этом по периметру здания выкапывается неглубокая траншея, в которую насыпается песок. На получившуюся подушку укладывается брус 50*50 мм с проделанными в нем пазами под доски. Каждый такой отрезок крепится уголком к столбу с обеих сторон. Все элементы деревянной забирки в обязательном порядке пропитываются антисептическими составами.

Деревянные сваи

В российской глубинке до сих пор еще иногда под дома устанавливают деревянные сваи. Подобные опоры также широко используются при возведении разного рода легких хозяйственных построек – сараев, бань, летних кухонь и т.д. Обычно сваи изготавливают из дуба или лиственницы. Ямы под них роют так же, как и под железобетонные. На дно при этом устанавливают «пяту» — плоский камень или бетонную «постель». Иногда в качестве опоры используется также крестовина с подкосами. Изготавливается она из двух досок длиной в 70 см. Такая крестовина не только повышает устойчивость столба, но и предотвращает его выталкивание из земли во время весеннего пучения. Крепят ее металлическими скобами.

Устраивая свайно-ростверковый фундамент для дома или сарая из дерева, обязательно следует соблюдать некоторые правила:

  1. Столбы перед установкой обрабатываются антисептическими составами. Можно обсыпать их, например, фтористым или кремнефтористым натрием.
  2. Помимо этого, опоры оборачивают рубероидом. Это предотвратит контакт древесины с деревом. В результате оно не будет подгнивать. Кроме того, грунт зимой к столбу в этом случае не примерзнет, а во время пучения будет скользить по поверхности столба, не поднимая его наверх. Через несколько лет грунт как бы «привыкает» двигаться без столба. Если обертка разрушится, столб выталкиваться не будет.

Как видите, устроить свайный фундамент своими руками несколько сложнее, чем обычный ленточный. Однако при желании возвести его вполне возможно. Если вы не будете нарушать положенных технологий, у вас обязательно получится надежное, практичное и очень долговечное основание под дом. Удачи и терпения вам!

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *