Свайно-плитный фундамент: технология строительства

Как сделать свайно-плитный фундамент своими руками: технология строительства, расчет конструкции и осадки, установка свай, монтаж монолитной плиты и советы эксперта

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.

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.

Устройство конструкции

Конструктивно фундамент состоит из двух несущих частей:

  1. Монолитной плиты.
  2. Свайного поля.

foto15673-3

Верхняя часть силовой конструкции покрывает отдельно стоящие опоры. Нагрузка проектного сооружения распределяется через элементы фундамента на грунт таким образом:

  • 80–85% веса принимает свайное поле;
  • 15–20% – железобетонная плита.

В зависимости от исходных условий выбирают различные типы свай:

  • винтовые;
  • буронабивные;
  • забивные.

А есть ли выбор?

Существует ряд ситуаций, когда выбора между плитным фундаментом и свайным просто нет и быть не может. В силу их конструктивных особенностей. К примеру, все дома из кирпича, бетона и блоков по причине большого веса здания требуют более надежного и прочного основания, нежели сваи. В таких случаях обычно речь идет об использовании плитного фундамента (монолитного или блочного), размышляют о толщине плиты, уровне ее заглубления, о замене на более легкую «ленту» или, напротив, усилении с помощью свай и ростверка. Конкретные параметры плиты зависят от грунта и этажности дома.

Есть и обратная ситуация, когда безальтернативным вариантом выступает свайный фундамент. Речь идет о строительстве на заболоченных участках и на грунтах с низкой несущей способностью (каких, к примеру, в Ленинградской области и других регионах России достаточно). Плиту в таких местах не соорудить, а установленные на определенную глубину (от 3 до 7 м) сваи упираются в прочный грунт и создают надежную основу для монолитной железобетонной конструкции, называемой ростверком, который равномерно распределяет нагрузки на сваи. В этом случае особенно важны точные конструкторские расчеты.

Когда же вы собираетесь строить деревянный или каркасный дом, вот тут появляется возможность как плиту соорудить, так и сваи применить – выбор за вами.

Преимущества и недостатки

Важнейшим преимуществом плитного фундамента является его большая площадь опоры, что существенно снижает давление, оказываемое на грунт. Как следствие, исключается неравномерная осадка постройки и деформация стен.

Среди прочих достоинств можно отметить следующие:

  • простота монтажа;
  • безопасность и долговременные гарантии прочности;
  • противостояние как наземным, так и грунтовым водам;
  • предотвращение движения грунта;
  • вероятность обустройства цокольного этажа;
  • применение плиты как основы пола первого этажа.

Существенный минус плитного фундамента заключается в его стоимости, более высокой в сравнении с другими вариантами. Однако они оправдываются за счет гарантированной надежности плитного фундамента перед негативными природными условиями.

Комбинированное свайно-ростверковое основание с монолитной плитой

Свайно-плитный фундамент с ростверком – разновидность предыдущего типа опорной конструкции.

Основные элементы:

  1. Опоры, заглубленные в почву.
  2. Ростверк, объединяющий оголовки свай.
  3. Монолитная плита, связывающая все элементы системы в единую опорную конструкцию.

Ростверк в данной системе отвечает за равномерное распределение нагрузок и связку верхней и нижней частей основания.

Устройство обоих типов фундамента практически одинаковое. Различие между конструкциями заключается в том, что свайно-плитный фундамент полностью опирается на грунт, а наличие ростверка не допускает контакт монолита с почвой. В последнем случае основание защищено от опрокидывающих сил, которые возникают в результате сезонного промерзания почвы.

foto15673-4

Достоинства и недостатки

Плиты на свайном фундаменте

Фундамент плита на сваях обладает следующими достоинствами:

  • обеспечиваются технические условия для строительства на проблемных или заболоченных участках;
  • исчезает или снижается воздействие нагрузок пучения;
  • уменьшается объем земляных работ, которые в некоторых случаях вовсе не производятся;
  • появляется возможность строительства на склонах или складках;
  • допускается строительство впритык к уже существующим зданиям или сооружениям;
  • уменьшается влияние гидрогеологических факторов.

Плитный фундамент на сваях обладает недостатками:

  • отсутствует возможность строительства подвального помещения;
  • большие объемы бетонных работ;
  • для строительства необходимы определенные погодные условия, что требует предварительного расчета длительности выполнения подготовки и учета времени застывания бетона;
  • увеличивается расход материалов;
  • высокие требования по гидроизоляции основания.

Несмотря на существование серьезных недостатков, фундаментная плита на сваях широко распространена в строительстве на проблемных грунтах, поскольку альтернативных вариантов в подобных условиях нет.

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.

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.

Материалы и технология монтажа фундамента

Технология монтажа МЗЛФ зависит от вида стройматериала, из которого будут впоследствии возведены стены здания, сооружения.

Для дома из керамзитоблоков

Средняя плотность блока из керамзита составляет 300-900 кг/куб. м. Это позволяет использовать для одноэтажного здания из керамзитоблока мелкозаглубленное монолитное ленточное основание.

Из-за высокой пористости керамзита фундамент нуждается в хорошей гидроизоляции. Все стены ленты внутри и снаружи по периметру покрывают гидрофобными веществами: минеральной или битумной мастикой, рубероидом или плёнкой.

Горизонтальный гидроизолирующий слой накладывается на песчаную подушку перед процессом заливки бетонной ленты.

Из кирпича

Дома из кирпича имеют свои особенности. Кирпич отлично сопротивляется вертикальным нагрузкам, однако на изгиб и растяжение он слаб. В случае неравномерной усадки фундамента или частичного выпучивания грунта стены пойдут в разлом.

Поэтому мелкозаглубленное ленточное основание выбирают для небольших строений и лишь на плотных грунтах, не склонных к пучению. В остальных ситуациях лучше устраивать цельную бетонную плиту, которая равномерно распределит нагрузку и предотвратит смещение грунта.

Для каркасного

Мелкозаглубленную цельную бетонную армированную ленту в качестве основания можно использовать под каркасные дома с небольшим весом на песчаном, супесчаном и каменистом грунте.

Если участок слишком насыщен влагой, возможность использования такого варианта фундамента рассчитывают специалисты.

Из бревен

Для дома из бревна армированный фундамент в виде ленты мелкого заложения возводят только на грунте из песка, камня или гравия.

Согласно строительным нормативам, глубина закладки фундамента для регионов средней полосы на непучинистом грунте составит не менее 0,6-0,8 м, на пучинистых — до полутора метров. Поэтому МЗЛФ выбирать для тяжёлых бревенчатых домов опасно.

Для газобетонного

Газобетон отличается высокой теплосберегающей способностью при низком весе.

Стены из этого стройматериала могут быть в два раза тоньше, чем кирпичные при одинаковом теплосберегающим эффекте.

Поэтому для одноэтажного строения, который возводится на нормальных непучинистых и слабопучинистых грунтах, есть смысл сделать основание из МЗЛФ, чтобы сэкономить на фундаменте.

Ширина основания должна быть не меньше 0,3 м. Когда грунт пучинистый, под фундаментом его меняют на крупнофракционный песок и хорошо утрамбовывают.

Что еще нужно знать о ленточном фундаменте для дома из газобетона читайте тут.

Когда и какой лучше выбрать?

Плиту на сваях выбирают для строительства многоэтажных домов и промышленных объектов, когда важна жесткость и надежность силовой конструкции на неустойчивых почвах. Такое сооружение будет отличаться устойчивость по отношению к вертикальным и горизонтальным нагрузкам, возникающих в грунте.

Сфера применения свайно-ростверкового основания с плитой шире. Конструктивные особенности системы позволяют использовать фундамент в таких случаях:

  • сооружение имеет много тяжелых перекрытий и перегородок, что обуславливает потребность в равномерном распределении веса на основание;
  • здание опирается на просадочные и переувлажненные грунты;
  • на участке подземные источники близко расположены к поверхности;
  • строительство ведется в зоне повышенной сейсмической активности.

Особенности проектирования фундамента при тяжелых геологических свойствах участка описаны в СП 24.13330.2011.

Расчет

Порядок расчета СПФ сложен, для неподготовленного человека эта процедура представляет собой непреодолимую задачу. Свайно-плитный фундамент, конструкция которого состоит из двух узлов, требует параллельного расчета несущей способности подземной и надземной частей основания. Необходимо определить:

  • конфигурацию свайного поля;
  • тип свай;
  • количество вертикальных опор;

Строительство свайно-плитного фундамента

  • схему их размещения;
  • глубину и способ погружения.

Не менее сложен расчет плиты, при котором следует определить следующие параметры:

  • степень осадки как самой плиты, так и всего основания в целом;
  • уровень крена плоскости;
  • конфигурацию плиты с учетом неравномерного расположения свай.

Кроме того, расчет нагрузки на основание выполняется по весу здания. Он складывается из двух величин — строительных конструкций и полезной нагрузки, состоящей из веса отделочных материалов, мебели, людей, прочих предметов и материалов. К этому прибавляют снеговую нагрузку на кровлю в зимнее время, степень воздействия ветра и прочие внешние факторы. Особенно сложно рассчитывать плитно-свайный фундамент для здания повышенной этажности, испытывающего увеличенные внешние нагрузки в сочетании с эксплуатационными воздействиями.

Для выполнения корректного и верного расчета требуется привлечь грамотного и опытного проектировщика, специализирующегося на фундаментах подобного типа. Попытки самостоятельно решить вопрос обречены на провал, поскольку, помимо математических формул, потребуются данные геологоразведки, значения сезонных колебаний уровня грунтовых вод, глубины промерзания почвы и прочие специальные показатели. Как вариант, могут быть использованы онлайн-калькуляторы, которых в сети имеется немалое количество.

Работы с плитными основаниями

Более точные результаты расчетов могут быть получены при использовании программы GeoPlate, созданной специально для проектных работ с плитными основаниями.

Технологии строительства

Перед началом возведения основания рекомендуется ознакомиться с нормативными требованиями, изложенными в соответствующей документации:

  • СП 24.13330.2011,
  • СП 50-102-2003,
  • СНиП 2.02.03-85,
  • СНиП 2.02.01-83,
  • СП 63.13330.2018.

При строительстве представленного типа фундамента применяют несколько технологий:

  1. Для плитного основания.
  2. Для опорных свай.
  3. Для свайно-ростверковой силовой конструкции.

Разметка участка и обустройство котлована

foto15673-8По осям свайного поля делают разметку:

  • вставляют в грунт обноски на расстоянии 1,5 м от углов конструкции;
  • натягивают шнуры;
  • размечают контур известковым раствором.

Принципы устройства котлована:

  1. Технология с ростверком не предусматривает выемку грунта под монолитную часть фундамента.
  2. Для заглубленной плиты роют котлован на глубину промерзания почвы (2–2,5 м).
  3. Для наземной и мелкозаглубленной плиты – 0,5 – 1,0 м соответственно, подготавливая место для песчано-щебневой подушки.

Монтаж свай

Технология устройства свайного поля зависит от выбранного типа опор. Для свайно-плитного фундамента могут быть использованы такие типы свай:

  • железобетонные забивные;
  • буронабивные армированные;
  • винтовые (металлические или железобетонные).

Этапы монтажа железобетонных забивных свай:

  1. Делают небольшие углубления в местах устройства силовых элементов.
  2. Забивают сваи с помощью специальной техники.
  3. Выравнивают опоры на одной высоте.
  4. Разбивают бетон в верхней части столба, оставляют выпуск из армированных прутьев для последующей связки с верхним элементом фундамента.

Монтаж винтовых свай:

  1. Перед ввинчиванием свай их поверхность покрывают гидроизолирующим составом).
  2. Вкручивают сваи на определенную глубину с помощью спецтехники (как правило, опоры имеют больше габариты и качественно вкрутить элементы ручным способом невозможно).
  3. Выравнивают сваи на одном уровне по горизонтали (металлическим трубам обрезают верхнюю часть с технологическим отверстием, железобетонным – разбивают бетон для получения доступа к прутьям).
  4. Металлические трубы заполняют бетонным раствором, который послужит защитой для металла от окисления.

Последовательность устройства буронабивных свай:

  • foto15673-9роют траншеи в грунте;
  • на дне шурфа устраивают утрамбованную подушку из песка;
  • строят опалубку (часто используют листовой рубероид, который послужит гидроизолирующим слоем для опор);
  • помещают в скважину армирующий каркас;
  • заливают шурф бетоном;
  • протыкают раствор прутом для удаления пузырьков воздуха.

Сваи устраивают в грунте на глубине залегания твердых пород так, чтобы силовая конструкция опиралась на устойчивый несущий пласт.

Технология монтажа свай для свайно-плитного фундамента — в видео:

Изготовление ростверка

В отличие от плиты, ростверк должен находиться на определенном уровне от земли, чтобы силы морозного пучение «не оторвали» его от свай.

Для строительства тяжеловесных конструкции целесообразно использовать железобетонный или металлический ростверки, которые выгодно отличаются повышенной прочностью и долгим сроком службы.

Этапы строительства железобетонного ростверка:

  • устройство опалубки;
  • укладка гидроизоляционного слоя;
  • армирование;
  • заливка раствором.

Особенности ж/б ростверка для различных типов свай обусловлены необходимостью жесткой связки:

  1. Винтовые металлические стержни: оголовки заглубляются в тело ростверка минимум на 5–10 см.
  2. Железобетонные столбы: связывают армирующий каркас ленты с выпуском прутьев из нижних силовых элементов.

Монтаж металлического ростверка:

  • на оголовки свай приваривают обвязку из швеллера или двутавровой балки, располагая металлический элемент «на ребро»;
  • на нижние полки металлической обвязки укладывают слой профнастила.

При монтаже ростверка со съемной опалубкой можно устанавливать швеллер «плашмя», при этом приваривает его к оголовкам не обязательно. В этом случае ростверк изготавливают из дерева, а после застывания бетона его демонтируют.

Как устроена плита?

Технологические этапы строительства верхней монолитной части фундамента:

  1. foto15673-10Устройство песчаной подушки.
  2. Монтаж бетонной стяжки (подбетонка) без армирования.
  3. Укладка гидроизоляционного слоя.
  4. Монтаж опалубки (выше на 5–7 см проектной отметки).
  5. Армирование.
  6. Бетонирование.
  7. После застывания – обработка плиты холодной мастикой или битумным праймером.

В зависимости от вида нижней части свайно-плитного фундамента связка арматурного каркаса плиты может быть выполнена с арматурой ростверка или свободными прутьями железобетонных опор.

Особенности устройства монолитной фундаментной бетонной плиты на винтовых сваях:

  • к оголовкам труб приваривается швеллер в качестве обвязки, выдерживая один горизонтальный уровень;
  • сварные швы зачищаются и покрываются слоем лакокрасочного материала;
  • сверху приваривается каркас из металлического проката, создавая опорную плоскость для листов профнастила;
  • строится опалубка под плиту (щели между горизонтальной и вертикальными плоскостями заделываются монтажной пеной);
  • укладывается арматурный каркас;
  • внутренняя часть опалубки заливается раствором;
  • после застывания бетона плита обмазывается гидроизоляционным составом.

Варианты обеспечения демпферного пространства под плитой для фундамента с ростверком:

  1. Монтаж несъемной опалубки из пенопласта вместо подбетонки. При вспучивании материал сжимается, не оказывая давления на силовые элементы конструкции.
  2. Монтаж щитовой опалубки – вариант для висячего ростверка (1–1,5 м над землей), чтобы можно было убрать опалубки после затвердевания бетона.

Устройство плиты на сваях для свайно-плитного фундамента — в видео:

Стоимость погонного метра

Цена строительства складывается из множества факторов, поэтому предварительно обозначить стоимость не решится ни один застройщик. Ориентироваться можно на усредненную стоимость погонного метра плитного фундамента, добавленную к показателю для свайного и ростверкового основания:

Тип основания Стоимость, руб./м3
Плита на винтовых сваях 12000
Плита на буронабивных сваях 13800
Плита на забивных ж/б сваях 15870
Плита на свайно-ростверковом фундаменте (с ж/б летной) 17800
Плита на свайно-ростверковом фундаменте (с обвязкой швеллером) 16800

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.

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.

loading.gif

Загрузка…

Частые ошибки и советы, как их избежать

Монтаж плитно-свайного основания представляет собой сложный и трудоемкий процесс, который обычно доверяют профессиональным строителям. При этом заказчику необходимо проконтролировать, чтобы работники не допускали типичных ошибок:

  1. foto15673-11Отказ от дополнительного гидроизоляционного слоя, когда плита фундамента является полом нижнего этажа.

    Для уменьшения теплопотерь эксперты советуют между землей и песчаной подушкой укладывать слой глины, а непосредственно под плиту – листовой пеноплекс.

  2. Заливка раствора в несколько этапов. Проблема связана со значительными потребностями в объеме бетона для строительства. Когда раствор подается частями, он постепенно начинает застывать и в результате образуются швы, снижающие прочность и жесткость фундамента.

    Как правило, бетон подают одновременно через специальные желоба, не допуская ударов. Затем раствор подвергают вибрации для удаления воздуха и максимального уплотнения.

  3. Применение обогревателей для скорейшего затвердевания бетона. В результате плита получается неоднородной по составу, а расчетная прочность основания снижается.

Все, что необходимо знать об устройстве и возведении свайного фундамента, найдете здесь.

Выемка торфяного грунта

Есть еще одна технология устройства фундаментов на мокрых торфяниках – выемка грунта. По этой технологии убирают торф с участка застройки, если только толщина торфяного слоя незначительна, после чего возводят фундаментные конструкции на плотных грунтах. Определение толщины торфяника очень серьезная операция, при которой на участке требуется пробить несколько шурфов в разных местах, глубиной от 1 до 2 метров. Это позволяет лучше убедиться в протяженности и толщине торфяной прослойки.

Выемка торфа производится механизированной техникой с последующей планировкой участка.

Способов устройства фундаментов на слабых и мокрых грунтах, содержащих торф, множество – всегда стоит выбрать самый подходящий для каждого определенного случая.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...