Бетонные плиты на свайный фундамент

Свайно-плитный фундамент – технологические особенности

Условия строительства в большинстве регионов препятствуют использованию традиционных видов фундамента. Гидрогеологические условия участка зачастую выдвигают повышенные требования к прочности и глубине заложения опорной конструкции. Оптимальным выходом во всех подобных ситуациях считается свайно-плитный фундамент (СПФ), совокупно сочетающий все преимущества свай и плитного основания.

Области применения СПФ

• слабонесущие или рыхлые грунты;
• участки с высоким уровнем залегания грунтовых вод;
• наличие сезонных подтоплений;
• заболоченные участки;
• торфяники;
• высокий уровень морозного пучения.

Эти условия требуют применения надежных опорных конструкций — свай. Они переносят нагрузку от веса дома к плотным грунтовым слоя, расположенным на большой глубине. Плита является дополнительным элементом, равномерно распределяющим нагрузку между всеми сваями и поглощающая вибрационные волны. Как правило, СПФ применяется для многоэтажных зданий, имеющих большую высоту. Они создают значительную нагрузку на опорную конструкцию и сильно вибрируют при эксплуатации. Мощная плита на свайном фундаменте, являющаяся увеличенным вариантом ростверка, соединяет все сваи в единую опорную систему и поглощает паразитные колебания от конструкций дома.

Помимо всех прочих условий свайно-плитные основания широко используются в регионах с повышенной сейсмической активностью.

Достоинства и недостатки

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.

Технологические особенности

Главная технологическая особенность, отличающая комбинированный свайно-плитный фундамент от других видов, состоит в многовариантности конструкции. Основание состоит из двух видов опорных элементов, которые в других условиях используются как самостоятельные конструкции:

• сваи;
• плита.

СПФ образует связанную опорную комбинацию, в которой нагрузка от веса здания равномерно распределяется между обоими элементами. Сваи обеспечивают надежную опору на плотные грунтовые слои, а плита способствует снижению удельной нагрузки на грунт за счет увеличенной площади. В результате появляется возможность снизить расчетную несущую способность свай и уменьшить толщину плиты без потери несущей способности всего фундамента.

Используются следующие виды свай:

• забивные;
• буронабивные (или буроинъекционные);
• винтовые.

Наиболее прочными и надежными считаются забивные бетонные сваи, изготовленные в заводских условиях с соблюдением всех норм и технологических правил. Буронабивные стволы удобны в строительстве, так как они изготавливаются прямо на стройплощадке и не требуют транспортировки и применения спецтехники для погружения (за исключением процедуры бурения скважин). Фундамент плита на винтовых сваях применяется относительно недавно и не набрал пока достаточную статистику по стабильности и долговечности. Однако, учитывая особенности стальных опорных элементов, предполагать высокую долговечность таких стволов нельзя. Кроме того, с течением времени характеристики стальных стержней меняются, что ограничивает допустимые пределы их использования.

При проектировании опорной конструкции могут быть использованы комбинации свай разного типа и плиты с определенным уровнем погружения в грунт. Выбор конкретного варианта производится по результатам гидрогеологического обследования участка и тщательного расчета конструкции.

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;

• 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.

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

Поэтапное выполнение работ

Фундамент плита на сваях, технология строительства которого требует поэтапного выполнения работ, создается путем последовательного создания свайного поля и заливки бетонной плиты. Рассмотрим создание СПФ на буронабивных сваях, один из наиболее сложных и трудоемких вариантов.

Подготовка

Подготовительные работы начинаются с освобождения участка от растений, посторонних предметов, демонтажа ненужных сооружений и элементов благоустройства. Затем производится выравнивание поверхности (планировка). Если проектом предусмотрено создание заглубленной утепленной плиты, то под нее следует выкопать котлован соответствующих размеров.

Следующим действием станет разметка свайного поля. Для этого используются натянутые шнуры и колышки. Обозначаются границы участка, согласно схемы вбиваются колышки по осям будущих скважин. В процессе разметки необходимо постоянно контролировать правильность установки кольев, проверять параллельность линий и точность прямых углов.

Одним из верных способов определения точности разметки является сравнение длины диагоналей прямоугольников — если они одинаковы, разметка выполнена корректно.

Изготовление свай

После окончания разметки приступают к бурению скважин. Они имеют определенную глубину и диаметр, обеспечивающие расчетные параметры свай. В готовую скважину опускают гильзу (обсадную трубу, несъемную опалубку) — трубу из пластика или свернутой полосы рубероида. Гильза обеспечит необходимый режим застывания бетона и предотвратит преждевременный выход воды из раствора в грунт. Кроме того, гильза впоследствии будет выполнять функции гидрозащитной оболочки для сваи, предотвращать капиллярное пропитывание бетона почвенной влагой.

Следующим действием станет изготовление арматурного каркаса. Для него используют металлическую или стеклопластиковую арматуру, собранную в пространственную решетку. Ее размеры в сечении на 5 см меньше диаметра гильзы, а высота превышает глубину скважины для последующего объединения с армпоясом плиты. Готовый каркас опускают в скважину и фиксируют положение в неподвижном состоянии.

После того, как все скважины подготовлены, начинают заливку бетона. Для нее используют материал марки М400. Можно изготавливать его непосредственно на площадке, но, для ускорения работ и получения бетона максимально высокого качества, лучше заказать готовый материал с доставкой прямо на стройплощадку. Заливку производят с одновременным штыкованием для удаления пузырьков воздуха и уплотнения ствола сваи. После заполнения гильзы верхушку накрывают мешковиной и выдерживают необходимое время (2-3 недели) для набора конструкционной прочности. Вынужденную паузу обычно тратят на создание опалубки для плиты.

Заливка монолитной плиты

Заливка бетонной плиты производится с использованием разных методик соединения со сваями. Могут быть применены технологии:

• полное объединение свай и плиты с общим армпоясом;
• заливка плиты по оголовкам свай;
• изготовление «висячей» плиты с воздушным зазором между поверхностью почвы и нижней стороной плиты.

Их этих вариантов наиболее удачным считается заливка плиты по оголовкам свай. Причинами этого являются:

• отсутствие жесткой механической связи позволяет получить некоторую подвижность элементов фундамента, полезную в сейсмоопасных районах;
• наличие шва между бетоном свай и плитой способствует гидроизоляционной отсечке капиллярной влаги.

Перед заливкой бетона необходимо произвести весь комплекс предварительных работ — насыпать песчаную подушку, уложить слой теплоизолятора, собрать опалубку, связать арматурный каркас.

Песчаная подушка толщиной 15-20 см тщательно трамбуется и выравнивается по горизонтали. Поверх нее укладывают слой геотекстиля, на который укладывают теплоизолятор (пеноплекс для фундамента). После этого переходят к сборке опалубки.

Форма для отливки собирается из щитов, высота которых на 10-15 см больше толщины плиты. Если планируется изготовление «висячей» плиты, конструкция опалубки усложняется, так как она должна выдержать вес бетона и арматуры. Для сборки используются обрезные доски толщиной 25-40 мм. Сборку производят с максимальной плотностью, без щелей и зазоров.

Арматурный пояс связывают из металлических рифленых стержней. Для соединения используется отожженная стальная проволока толщиной 1мм. Высота каркаса должна быть на 5 см меньше толщины плиты.

Заливку бетона следует производить одномоментно. Перерывы более 1 суток недопустимы, так как за это время бетон начнет схватываться и монолитной структуры отливки не получится. Полностью залитую и проштыкованную плиту накрывают полиэтиленом или мешковиной от солнца. Первые 10 дней бетон несколько раз в сутки поливают водой из шланга. Снимать опалубку можно через 2 недели, а продолжать строительные работы можно через 28 дней.

Фундамент плита на сваях своими руками: пошаговая инструкция

Свайно-плитный фундамент (СПФ) — комбинированный тип основания, которое способно выдерживать повышенный нагрузки длительное время. Такой фундамент состоит из двух несущих конструкций: свайного поля и бетонной плиты. Основное назначение комбинированного СПФ — многоэтажное строительство. Например, 90% зданий комплекса Москва-Сити построены на свайно-плитныхоснованиях. В малоэтажном строительстве такая конструкция используется редко по причине нецелесообразности и высокой стоимости.

1. Расчеты комбинированного свайно-плитного фундамента
2. Расчет осадки
3. Технология строительства СПФ
4. Подготовительные работы
5. Монтаж свай
6. Устройство плиты на винтовых сваях
7. Свайно-ростверковый фундамент с монолитной плитой
8. Свайно-плитный фундамент на буронабивных сваях
9. Установка буронабивных свай
10. Заключение

Монтаж СПФ при возведении коттеджа или загородного дома оправдан в следующих случаях:

1. В зонах с повышенной сейсмической активностью.
2. На пучинистых грунтах, при этом несущие сваи рекомендуется дополнительно усилить перед сооружением монолитной плиты.
3. В местах, где глубина промерзания грунта ниже 2,5 м.
4. Пласты грунтовых вод расположены высоко к поверхности земли.
5. При возведении сооружений чувствительных к вибрациям (из пенобетона, стекла).
6. Строительство пристройки к существующему зданию на монолитном или ленточном фундаменте.

Часто свайно-плитное основание применяют при отсутствии данных гидрогеологических изысканий участка. Во многих случаях стоимость устройства СПФ оказывается ниже, чем проведение исследований. Для подстраховки будущие владельцы частного дома выбирают этот тип основания, как самого надежного и долговечного.

Расчеты комбинированного свайно-плитного фундамента

Расчет СПФ состоит из двух частей:

1. расчет свайного фундамента;
2. расчет параметров бетонной плиты.

При расчете свайного фундамента определяется диаметр свай, их количество, расстояние между сваями, глубина залегания. Данный расчет не представляет сложности — его легко провести самостоятельно. Результатом расчетов станет схема, на которой указано расположение свай.

Расчет плитной части более сложный. Он учитывает следующие факторы:

1. планируемая нагрузка на плитное основание;
2. глубина промерзания грунта;
3. наличие дренажной системы;
4. наличие и толщина подушки между подземными водами и основанием;
5. неравномерность свайного фундамента;
6. условия взаимодействия плиты с грунтом и пр.

При наличии определенных знаний для расчета СПФ можно использовать профессиональную программу GeoPlate, которая позволит не только точно определить параметры бетонной плиты, но рассчитает осадку с учетом всех физических и геометрических данных.

Точные инженерные расчеты в обязательном порядке проводятся при строительстве многоэтажных сооружений. При возведении частного малоэтажного дома и учета того, что нагрузка на СПФраспределяется следующим образом: 85% — на сваи и 15% — на плиту, а также небольшой массы здания, сложными расчетами плитной части можно пренебречь.

Толщина монолитной плиты зависит от марки бетонной смеси, используемой для ее заливки, площади сооружения и его массы. Для дома 10х10 из тяжелых строительных материалов (кирпич керамический, железобетон) оптимальная толщина плиты будет составлять 30-40 см. Строение такой же площади, но возведенное из легких материалов нуждается в основании толщиной 20-30 см. Для легких конструкций и небольших домиков 6х6 м достаточно плиты толщиной 10 см.

Зная площадь основания и толщину плиты легко вычислить требуемое количество бетонной смеси для устройства СПФ: площадь основания х толщина в метрах = кол-во бетона (м3).

Расчет осадки

Расчет осадки также производится в профессиональных инженерных программах типа PLAXIS. При строительстве дома массой до 12-15 тонн осадка фундамента будет составлять не более 1-3%, поэтому производить сложные расчеты осадки необязательно. Однако если строительство ведется на пучинистых почвах, то расчет лучше произвести и с его учетом продолжать строительство.

Можно ли самостоятельно рассчитать осадку СПФ? При наличии инженерного опыта, специальных знаний и всех исходных данных произвести расчет можно самому, руководствуясь нормативами СП 24.13330.2011. Из всех способов расчета рекомендуется использовать самый простой — метод послойного суммирования с вычислением осадки каждой отдельной сваи. В идеале расчет осадки лучше заказать проектной организации вместе с разработкой проекта дома.

Технология строительства СПФ

Общая технология строительства описана в СП 22.13330. В соответствии с нормативами процесс обустройства свайно-плитного основания включает следующие этапы:

Подготовительные работы

Под этим понятием подразумевается расчистка участка от мусора, выравнивание, выполнение разметки расположения свай по схеме. Также на данном этапе решается вопрос с покупкой или изготовлением бетонной смеси для плиты. Учитывая, что заливку фундаментной плиты лучше производить за один раз, бетон лучше заказать на ближайшем РБУ. Замесить такое количество бетона самостоятельно практически нереально, однако если у вас есть соответствующее оборудование, опыт и несколько помощников, можно изготовить смесь на участке.

Монтаж свай

Сваи монтируются разными способами в зависимости от их типа, глубины залегания, особенностей участка и пр. В сфере частного домостроения самый востребованный вариант — винтовые сваи. Они имеют множество преимуществ: доступная цена, широкий выбор типоразмеров, простота монтажа. Плитный фундамент на винтовых сваях прослужит не менее 20 лет, а при благоприятных условиях до 50 лет.

Монтаж винтовых свай может осуществляться ручным или механическим способом. После того, как сваи погружены в грунт до нужной глубины проводится их выравнивание путем обрезки. Дальше на готовое свайное поле устанавливается плитная часть основания.

Устройство плиты на винтовых сваях

Плитная часть СПФ изготавливается в следующем порядке:

• Торчащие из грунта сваи объединяются с металлическим ростверком. Для устройства ростверкаиспользуются швеллеры и уголки размера 20 или 30. Устанавливаются элементы по периметру и внутри свайного поля по линиям установки свай. Свайное поле засыпается гравийно-песчаннойсмесью, образующей «подушку» для будущей плитной части СПФ.
• Отливается подбетонка — стяжка из тощего бетона марки В7.5 толщиной 10 см. Назначение подбетонки — выравнивание поверхности для укладки гидроизоляции и утеплителя.
• Монтаж гидроизоляции. Можно применять как современные гидроизоляционные пленки-мембраны, бикростом, технониколь, так и классику — рубероид, гидроизол.
• Монтаж теплоизоляции. Монолитная плита основания одновременно будет являться нижним слоем пола в доме, поэтому утепление положить лучше сразу, чтобы сделать пол теплым. В качестве теплоизоляции используются плиты пеноплекса толщиной 10-15 см.
• По периметру будущего монолитного перекрытия устанавливается опалубка. Высота опалубки должна быть на 10 см выше высоты (толщины) плиты.
• Внутри выполняется армирование профилем с размером ячейки 30 см. Нижний слой армирующей сетки желательно укладывать на полимерную пароизоляционную подкладку, которая будет покрывать утеплитель. Верхняя часть арматурного каркаса соединяется с выпусками ростверка.

Для усиления конструкции по торцам монтируются П-образные металлические элементы из арматуры.

• Заливка бетоном марки В15 или В20. Чтобы равномерно залить всю бетонную массу в едином направлении необходимо использовать бетононасос. Таким оборудованием всегда оснащены автобетоносмесители, доставляющие бетон. Для выравнивания бетонного слоя используется правило.
• Утрамбовка производится при помощи виброоборудования.

Заливка монолитного основания на сваях начинается с мест, где расположены наружные свайные опоры. Утрамбовка также должна производиться сначала вокруг свай, а потом по всей площади плиты.

• Фундамент на винтовых сваях с монолитной плитой окончательно затвердевает через 7-10 дней. В процессе затвердевания рекомендуется соблюдать температурный режим. При сухой погоде и температуре выше +22 необходимо поливать плиту каждые 2-3 часа, чтобы избежать появления трещин. При наличии осадков нужно укрыть СПФ пленкой или соорудить временный навес.

Свайно-ростверковый фундамент с монолитной плитой

Назначение ростверка — правильное распределение нагрузки и связка двух типов основания: свайного и плитного посредством объединения свайных оголовков. Для СПФ этого типа лучше использовать не металлический, а железобетонный ростверк. Для устройства ж/б ростверка по оголовкам свай выполняется устройство опалубки, армирование, а потом заливка ростверка бетоном марки В10.

После того как монолитный ростверк наберет прочность (через 7-10 суток) приступают к устройству монолитной плиты. Поэтапное строительство в этом случае аналогично тем процессам, которые выполняются при устройстве фундамента на винтовых сваях с металлическим ростверком: подбетонка, гидроизоляция, утепление, опалубка, армирование, заливка бетонного массива, утрамбовка.

Свайно-ростверковый фундамент с плитой может иметь разную высоту:

1. Приподнятый — расположен выше уровня земли. Это наиболее удобный вариант, позволяющий не делать сложные расчеты осадки.
2. Нулевой — высота соответствует уровню грунта. Его устройство сложнее и возможно только на стабильных грунтах.
3. Углубленный — находится ниже уровня земли. Ввиду его сложности не рекомендуется использовать его в частном домостроении.

Монолитная плита на винтовых сваях

Статья расскажет об особенностях проектирования, устройства монолитной плиты на винтовых сваях.

Содержание статьи:

1. Проектирование монолитной плиты на винтовых сваях

1.1. Определение грунтовых условий

Прежде чем приступить к проектированию монолитной плиты, необходимо собрать информацию о грунтовых условиях участка предполагаемого строительства. Почему это так важно?

Когда речь заходит о свайно-винтовом фундаменте, часто используется выражение «несущая способность винтовой сваи». Однако, важно понимать, что это не вполне корректно.

Независимо от типа сооружения, способность свайно-винтового фундамента к восприятию проектных нагрузок будет определяться в первую очередь несущей способностью грунтов, и только потом – конструктивными и геометрическими параметрами, которые опять же в обязательном порядке будут назначаться с учетом данных о грунтовых условиях конкретной стройплощадки и данных о нагрузках на основание. Таким образом, говорить о несущей способности винтовых свай любых конструкций и типоразмеров бессмысленно, если нет понимания, в какие грунты они будут впоследствии установлены (подробнее – «Несущая способность винтовой сваи»).

Но какого объема исследований будет достаточно для получения всей необходимой информации?

Заказ полноценных инженерно-геологических изысканий (ИГИ) – довольно дорогое решение. В соответствии с требованиями нормативных документов при проведении ИГИ получается, а затем анализируется большой объем информации, что требует привлечения большого числа специалистов, применения специализированного оборудования. В результате на изучение грунтовых условий участка может потребоваться больше денег, чем на строительство самого фундамента.

Это тем более нецелесообразно, что далеко не вся полученная в ходе подобных исследований информация может пригодиться при строительстве фундамента индивидуального жилого дома. К примеру, каким образом будут использованы данные о происхождении, возрасте грунтов, о тектоническом строении участка? Все, что действительно представляет ценность – это данные о физико-механических и коррозионных свойствах грунтов.

Из этого следует вполне логичный вывод: объем исследований можно сократить (что, кстати, подтверждается мировой практикой). Достаточно будет использовать такие скоростные методы исследования и анализа, как зондирование грунтов, а также измерение коррозионной агрессивности грунтов.

Зондирование – полевой метод испытания грунтов (ГОСТ 19912-2012 «Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием»), который дает наиболее достоверные сведения о свойствах изучаемых грунтов, а также сопротивляемости фундаментов в таких грунтах на конкретной площадке. Оно позволяет оценивать грунт в состоянии его естественного залегания (in situ) с максимальной эффективностью. А благодаря простоте и значительному снижению временных затрат на проведение исследования стоимость зондирования не высока (к примеру, цена за проведение динамического зондирования и измерения коррозионной агрессивности грунтов специалистами компании «ГлавФундамент» для дома с размерами в плане 8х8 м, как правило, составляет от 3 до 5 тысяч рублей), что отлично подходит для объектов ИЖС.

Также важно помнить, что в процессе проектирования фундамента назначаются не только конструктивные, но и геометрические параметры для элементов фундамента. Поэтому обязательный этап проектирования – определение коррозионной агрессивности грунта, на основании данных о которой подбираются толщины ствола и лопасти, а также марка стали, соответствующие либо пожеланиям заказчика к сроку службы строения, либо требованиям ГОСТ 27751-2014 «Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения».

1.2. Сбор нагрузок от строения

Когда вся необходимая информация о грунтах получена, можно переходить к следующему шагу – сбору всех нагрузок, которые будут воздействовать на фундамент. Они бывают постоянные Pd и временные (длительные Pl, кратковременные Pt, особые Ps).

вес частей сооружений, в том числе несущих, ограждающих строительных конструкций.

вес временных перегородок, подливок, подбетонок под оборудование, вес стационарного оборудования, заполняющих его жидкостей, твердых тел.

Кратковременные P _t

воздействия от людей (животных, оборудования) на перекрытия, от подвижного подъемно-транспортного оборудования, от транспортных средств и климатические (снеговая, ветровая).

сейсмическое, взрывное воздействие, воздействие от столкновения транспортных средств с частями сооружения, воздействия, обусловленные пожаром или деформациями основания, сопровождающимися коренным изменением структуры грунта.

Таблица 1- Классификация нагрузок

Чтобы правильно рассчитать воздействие на фундамент, необходимо выполнить сбор всех нагрузок. Сделать это без ошибок поможет статья « Сбор нагрузок на фундамент ». В ней, в том числе приведены примеры, которые учитывают виды воздействия, которые принципиальны при расчете свайно-винтового фундамента для объектов ИЖС.

1.3. Расстановка свай в фундаменте

После определения грунтовых условий площадки предполагаемого строительства и сбора нагрузок выполняется расстановка винтовых свай согласно конструктивным особенностям здания или сооружения. При этом необходимо учитывать неравномерность распределения нагрузки по основанию, так как это позволит добиться равномерного распределения запаса прочности всего фундамента и значительно увеличит срок его эксплуатации.

Основное при подборе элементов свайно-винтового фундамента – количество, диаметр и конфигурация лопастей, так как именно от данных параметров зависит несущая способность. Толщина же стенки ствола и его диаметр обеспечивают жесткость и прочность, при этом определяющей является именно толщина стенки ствола.

После проведения проектных работ можно приступать к строительно-монтажным работам.

2. Монтаж монолитной плиты

Прежде всего необходимо установить сваи в проектное положение. Детальное описание процесса установки, а также подробную видеоинструкцию Вы найдете в разделе « Установка винтовых свай ».

После этого можно переходить к устройству опалубки. Существует два типа опалубки:

• съемная;
• несъемная.

Несъемная опалубка. На сваи устанавливаются оголовки, затем поверх монтируется на ребро обвязка из швеллера или двутавра (сечение подбирается исходя из нагрузок, конструктивных особенностей объекта). На нижние полки швеллера/двутавра устанавливается профнастил. После этого вяжется арматура, выполняется заливка бетона.

Съемная опалубка. При установке обвязки для съемной опалубки допускается монтировать швеллер «плашмя» (если были выполнены соответствующие расчеты). Применять в этом случае сопряжение винтовой сваи с обвязкой через оголовок не обязательно.

Ростверк при съемной опалубке изготавливается из дерева, а после набора прочности бетона демонтируется.

Двутавр вне зависимости от опалубки крепится на винтовые сваи через оголовок на ребро.

При высоком ростверке обязательным условием является придача жесткости фундаменту путем наваривания вертикальных связей на сваи.

Если в процессе монтажа фундаментной конструкции, устройства обвязки и проведения монолитных работ целостность покрытия элементов фундамента была нарушена, то уже по завершении устройства монолитной плиты его следует восстановить.

Плита на забивных сваях: в чем заключается успех?

Плита на забивных сваях

В большинстве регионов страны почва не позволяет закладывать традиционный фундамент. Это прежде всего касается монолита и ленточной основы. Поэтому перед выбором вида, необходимо проведение геолого-геодезического исследования местности. Опорная конструкция должна быть обустроена на соответствующей глубине. От этого зависит прочность будущего строения. На некоторых участках лучше всего соорудить свайно-монолитный фундамент. В подобных случаях устанавливается плита на забивных сваях. СПФ считается единственным вариантом в конкретных местностях.

Сфера применения

Выбирают СПФ для участков с рыхлой земли. Аналогичное касается и слабонесущих грунтов. Как правило, УГВ подобных участков достаточно высок. Плита на забивных сваях хорошо подходит и для заболоченных местностей. Особенно актуален такой вариант если отмечаются сезонные подтопления. Опоры являются хорошим решением для земель, отличающихся морозным пучением. ЖБ-стволы отличаются своей прочностью и долговечностью. Они позволяют равномерно распределить нагрузки сооружения. На таких опорах затем устанавливается монолитная конструкция. Она сокращает вибрации и защищает многоэтажное сооружение от разрушительных процессов. Благодаря ей создается единая опорная конструкция. Она поглощает вибрационные движения. Поэтому СПФ идеально подходит и для местностей, в которых отмечается большая сейсмическая активность.

Достоинства

Плита на забивных сваях имеет ряд преимуществ. Она позволяет освоить заболоченные участки. Поэтому для проблемных мест выбирают такое решение. Нагрузки пучения для таких основ не страшны. Установка опор не требует выполнения лишних земляных работ. Бывают участки, на которых они и вовсе не нужны. Идеально подходит такое решение для участков с неровным рельефом. Свайно-монолитная основа позволяет строить даже на склонах. Гидрогеологические факторы на подобные элементы не действуют. Следовательно, они считаются наиболее простыми, надежными и долговечными вариантами.

Технологическая специфика

Существует множество вариантов закладки такого основания. Состоит оно из железобетонных опор и монолитной части. Благодаря такой конструкции нагрузки распределяются равномерно на каждый элемент. Это взаимосвязанная комбинация, отличающаяся своей прочностью. ЖБ столбы переносят нагрузку на высокоплотные грунтовые пласты. А увеличенная площадь монолита позволяет снизить несущие нагрузки опор. Стержни можно использовать разные. Они могут быть винтовыми, металлическими. Широко применяются так называемые буронабивные аналоги. Однако наиболее надежными являются забивные опоры. Их технические показатели значительно превосходят аналогичные изделия из других материалов.

Производятся такие образцы по особой технологии. Используются для этого особо прочные марки бетона. Кроме этого соблюдаются стандарты ГОСТ. Поэтому важно приобрести такие изделия у завода-производителя. Состоят они из бетонного слоя и армированного каркаса. Последний создается с использованием арматуры. Такой армокаркас придает опорам дополнительную прочность. Следовательно, температурных перепадов и влияния разных агрессивных факторов такие изделия не боятся. Монтаж выполняется с использованием спецтехники. Никакие дополнительные земельные работы или бетонирование при этом не требуются.

Винтовые трубы

Винтовыми называются опоры, монтирующиеся путем ввинчивания в грунт. Отсюда и происходит название изделий. В конце металлических труб приварены лопасти. Они способствуют быстрому ввинчиванию и проникновению в твердые пласты. Чтобы предотвратить коррозионные процессы и образование ржавчины производители обрабатывают подобные изделия снаружи специальными антикоррозионными составами. Благодаря этому достигается долговечность винтовых труб. Следовательно, такие основания прослужат десятилетиями, не требуя замены или ремонта. Несмотря на перечисленные преимущества плита на забивных сваях сегодня является более распространенным вариантом. Винтовый фундамент применяется сравнительно реже.

Расчет СПФ

Стержни различаются по диаметру, длине, форме и материалам производства. Следовательно, перед закладкой свайно-монолитного фундамента, необходимо сделать конкретные расчеты. Прежде всего на участке проводятся гидрогеологические изыскания. Занимаются этим делом профильные инженеры. В задачу специалистов входит определение глубины залегания уровня грунтового водоносного пласта и точки промерзания земли. Отдельно обследуется состав почвы. В зависимости от полученных данных определяется подходящая длина железобетонных стержней, их количество и глубина установки. Также следует грамотно спроектировать будущую основу. Отдельно разрабатывается проект свайного поля. Монолит дает осадку, которую следует рассчитать предварительно. Заранее устанавливается и оптимальная конфигурация фундамента. Учитывается ожидаемая нагрузка будущего сооружения. Сложнее определить нагрузки многоэтажных строений. Поэтому подобную работу необходимо доверить опытному профессионалу, обладающему соответствующими знаниями и навыками. Самостоятельно справиться с подобной задачей невозможно. Специалист руководствуется математическими формулами. Параллельно он учитывает данные геолого-геодезической разведки.

Закладка свайно-плитного основания

Работы по закладке СПФ выполняются поэтапно. Сначала создается свайное поле. Затем заливается раствор. Используется для этого бетонный раствор. Перед этим участок следует тщательно вычистить от растений. Если мешают ненужные сооружения, необходимо их демонтировать. Убирается мусор и любые посторонние предметы. Поверхность следует выравнять. Важным этапом является разметка поля. Выполняется она с использованием колышек. С их помощью помечают места установки жб-стержней. Соблюдение расстояния является обязательным требованием. Забивка жб-стержней выполняется с использованием спецтехники. Затем создается арматурный каркас. Используются для этого стеклопластиковая или же стальная арматура. Из этих материалов собирается пространственная решетка. Благодаря такому армокаркасу плита на забивных сваях обретает повышенную прочность. Отдельно устанавливается опалубка. Каркас необходимо связать. Бетонная смесь должна быть залита безостановочно, за один заход. Это нужно для достижения монолитности конструкции. На протяжении первых десяти суток основание следует поливать водой. А через пару недель опалубка снимается. Возобновить строительство можно спустя пару недель.

Выбор компании

Чтобы плита на забивных сваях была надежной и прочной, лучше найти специализированную компанию. Например, компания Эндбери занимается не только закладкой подобных основ, но и производством металлических и железобетонных опор. Выпускаются такие изделия в полном соответствии и даже с качественным превышением с норм ГОСТ. Поэтому они отличаются своей надежностью и долговечностью. Компания предлагает заказчикам полный спектр услуг, связанных с сооружением свайно-плитной основы. Здесь работают опытные инженеры, которые выполнят геолого-геодезическую разведку участка. На основе полученных данных разрабатывается проектная документация. Закладка выполняется по оригинальному методу. Сначала монтируются жб-стволы. Затем срезаются бетонные верхушки изделий, а арматура остается. К ним вяжется армокаркас будущего монолита. Заливка бетонной смеси осуществляется в установленную заранее опалубку.

Стоимость

Сегодня свайно-плитную основу используют достаточно часто. Обусловлено это множеством преимуществ. Дешевым такую конструкцию нельзя назвать. Однако по сравнению с традиционными видами, СПФ считается гораздо экономичным вариантом. Следует отметить и прекрасные эксплуатационные характеристики этой технологии. Фиксированной стоимости подобных оснований не существует. Расчет выполняется с учетом множества факторов. Принимается во внимание площадь будущего сооружения, толщина плиты, выбранные материалы. На основе таких исходных данных рассчитывается общая сумма. Специалисты учитывают расходы на доставку стройматериалов. Аренда спецтехники также требует затрат. Поэтому важно найти профильную компанию, предлагающую комплексные услуги. Обращаясь к такому подрядчику, вам не придется бегать по разным офисам и заказывать каждую услугу отдельно.

Нюансы обустройства

Чтобы плита на забивных сваях служила долго, необходимо учесть ряд факторов. Она является полом первого этажа особняка. Следовательно, необходимо создать дополнительно гидроизоляционную подушку. Для этого подойдет глиняной слой. Его необходимо распределить равномерно и уплотнить. Поверх конструкции рекомендовано уложить пеноплекс. Это помогает снизить теплопотери в помещении. Такая гидроизоляция способствует экономии средств на коммунальные расходы. Бетонный раствор для заливки следует разбавлять наполнителем средних или же малых фракций. В противном случае качественного уплотнения достичь невозможно. Раствор нужно заливать сразу, без длительных пауз. Иначе образуются швы. Они значительно сокращают эксплуатационный срок конструкции. Затвердение должно происходить в естественной среде. Использование обогревателей недопустимо. Под влиянием таких приборов бетон потеряет однородную фактуру. Также снизится расчетная прочность. Дополнительная гидроизоляция основания приветствуется. Для этого можно выбрать специальный материал.

Заключение

Плита на забивных сваях – недешевое удовольствие. Однако в некоторых областях страны такое основание является единственным выходом. Например, в сейсмоопасных регионах СПФ считается наиболее надежным вариантом. Аналогичное касается и нестабильных грунтов. Благодаря уникальному совмещению отдельных технологий, достигаются высокие эксплуатационные характеристики будущих сооружений. Поэтому использование таких основ в современном строительстве приветствуется.

Фундамент на ж/б сваях с монолитной плитой

150×150 или 200х200 мм

Нередко условия строительства во многих регионах препятствуют применению классических типов фундамента. Гидрогеологические условия участка, как правило, выдвигают строгие требования относительно прочности и глубины заложения опорной конструкции. Эффективным решением в таких ситуациях является фундамент на жб сваях с монолитной плитой.

Сфера применения

• Слабонесущая либо рыхлая почва.
• Места, где грунтовые воды залегают слишком близко к поверхности.
• В случае сезонных подтоплений;
• Болотистая или торфяная местность.
• Повышенный уровень морозного пучения.

Вышеназванные условия предусматривают применение свай. Они переносят нагрузку от веса строения к плотным слоям грунта, что находятся довольно глубоко. Плита выступает в роли вспомогательного элемента, что равномерно распределяет нагрузку между сваями и поглощает вибрационные волны.

Преимущества основания фундамента на ж/б сваях с плитой

• Приемлемая стоимость возведения конструкции. Монтаж стандартного плитного или ленточного вариантов обойдется вдвое дороже.
• Устойчивость к воздействию движения почвы, смене температурного режима и перепаду уровня грунтовых вод.
• Продолжительный период эксплуатации вплоть до 200 лет.
• Одна опора способна выдержать нагрузку до 40 тонн.
• Оперативные сроки монтажа. Свайное поле из 35-40 опор удается забить на протяжении 1 рабочей смены. После можно приступать к строительству выбранного объекта.
• Возможность вести строительные работы в удобный период, независимо от сезона и погодных условий.
• Экономия пространства. Здание можно возводить впритык к уже существующим строениям.
• Выполнение строительных работ на разных видах почвы, включая склоны и скалы.
• Сохранение ландшафта ― минимальное количество земляных работ на этапе обустройства.

Расчеты свайного фундамента с монолитной плитой

Процедура проведения расчета СПФ несет в себе множество сложностей для неподготовленных людей. Во многих случаях она попросту становится неразрешимой задачей. Фундамент на забивных железобетонных сваях с плитой предусматривает выполнение параллельного расчета несущей способности для двух частей основания. Требуется определить следующее:

• Форму свайного поля;
• разновидность свай;
• число вертикальных опор;
• схему их расположения;
• оптимальную глубину и метод погружения.

Нельзя назвать простым расчет плиты, когда возникает потребность в точном определении ряда параметров, а именно:

• степени осадки непосредственно плиты и всего и основания;
• уровень крена плоскости;
• форму плиты, принимая во внимание неравномерное размещение свай.

В ходе расчета нагрузки на основание необходимо учитывать вес строения. Его образуют строительный конструкции и полезная нагрузка. Последняя состоит из веса декоративных материалов, предметов интерьера, людей и пр. Дополнительно, следует приплюсовать снеговую нагрузку зимой, степень влияния ветра и иные факторы окружающей среды. Предельно затруднительно рассчитывать фундамент для многоэтажных зданий.

Во избежание ошибок при проведении расчета уместно обратиться за помощью к опытному проектировщику. Попытки решить задачу самостоятельно изначально обречены на провал.

Особенности монтажа

Плита на забивных жб сваях устанавливается по специальной технологии с выполнением следующих действий:

1. Разметка фундамента. Необходимо изначально определить точки погружения свай и контуров плиты.
2. Равномерное распределение свай.
3. Фиксация свай и аккуратное погружение в почву конструкций из железобетона.
4. По завершению установки свайного поля выполняется их обрезка.
5. Устройство опалубки с гидроизоляцией и песчаной подсыпкой.
6. Монтаж армированного каркаса.
7. Заливка фундаментной плиты бетоном с совершением ряда манипуляций, целенаправленных на уплотнение смеси.

Комбинированный свайно-плитный фундамент: устройство плиты по сваям

Согласно своду правил СП 22.13330 на просадочных грунтах самым эффективным является свайно-плитный фундамент либо плитный ростверк по оголовкам буронабивных или винтовых свай. Отличие этих конструкций заключается в полном опирании плиты на грунт для передачи части нагрузок. Ростверк с землей не контактирует, необходим исключительно для обеспечения пространственной жесткости фундамента и опирания мелкоформатных стеновых материалов (кирпич, блоки).

Пошаговая инструкция по устройству

Комбинированный фундамент всегда дороже отдельных оснований, включенных в его конструкцию, поэтому его закладывают в проект в следующих случаях:

• плитный ростверк необходим, чтобы собрать неравномерно распределенные нагрузки (например, в здании много тяжелых перегородок);
• заглубленная плита, являющаяся полом по грунту подземного этажа, опирается на просадочные грунты (здание осядет после возведения стен);
• на оголовки буронабивных/винтовых свай невозможно опереть стены из мелкоформатных материалов (кирпичная, блочная кладка).

Другими словами, в СП 24.13330 рассматривается проектирование плитных ростверков по оголовкам свай для самых тяжелых геологических условий участка, когда даже плавающая плита, обладающая высокой несущей способностью, может уйти под землю после строительства на ней коробки коттеджа.

Расчет и изыскания

В СП 24.13330 указано, что при геологических изысканиях для комбинированных оснований глубина разведочного шурфа/скважины должна быть на 5 – 10 м ниже подошвы сваи при нагрузках до 3 МН, свыше этого значения, соответственно. Если пятно застройки больше 10 х 10 м, глубина разведочных шурфов увеличивается до 15 м от подошвы сваи. Техногенные почвы, рыхлые, органические, насыпные пласты должны быть пройдены насквозь до уровней с достаточной несущей способностью. Достаточность несущей способности пласта выясняется с помощью расчётов.

Плитный ростверк по сваям передает сборные нагрузки здания на пласты с гарантированной несущей способностью. Поэтому сваи не могут погружаться «чуть ниже отметки промерзания», а погружаются именно до несущего пласта, в этом вся суть свай. В упомянутых выше нормативах СП принято обозначение свайно-плитного фундамента, как КСП (комбинация свая-плита). Погрешность в расчетах допускается лишь в сторону увеличения запаса прочности. Допускается постоянный и переменный шаг свайного поля, монолитный и сборный ростверк.

Индивидуальному застройщику необходимо учесть:

• строение, плита, свайное поле и грунты это единая конструктивная система;
• расчет изгиба, внутренних усилий, просадок и подвижек производится исключительно в специализированных программах методом подбора минимально возможных параметров (толщина плиты, количество и диаметр арматуры, диаметр сваи, глубина погружения) для сокращения бюджета строительства.

Самостоятельные вычисления в данном случае практически невозможны. На точность расчетов влияют даже такие факторы, как конфигурация стен, конструкция котлована, плотность застройки поселка, очередность сооружения стен, перекрытий, кровли. Поэтому расчет следует доверить специалистам.

Свободным сопряжением ростверка является заделка сваи на 5 – 10 см в монолитную плиту или опирание ж/б конструкций на оголовки. Жестким сопряжением является заделка на длину анкеровки, этот метод используется в случаях:

• наличия выдергивающих нагрузок;
• применения составных, наклонных свай;
• присутствия смещающих горизонтальных нагрузок;
• на торфяных, текучих глинистых, рыхло-песчаных грунтах.

При жесткой заделке необходим расчет на продавливание, может применяться уширение оголовка.

Разметка и коммуникации

Для комбинированных фундаментов КСП разметку производят по осям свайного поля с учетом габаритов котлована:

• монтаж обносок – на расстоянии 1 – 2 м от углов котлована, натяжение шнуров по осям стен;
• оконтуривание периметра – черта для каждой стороны котлована мелом, известковым раствором на грунте.

На этапе выемки грунта возможны варианты:

• если в проект заложен висячий ростверк, в котловане нет необходимости;
• для плиты глубокого залегания глубина котлована составляет 2 – 2,5 м в зависимости от отметки промерзания в регионе;
• для малозаглубленной плиты грунт вынимают на 0,7 – 1 м;
• если планируется низкий ростверк (наземный, подземный), глубина разработки составляет 0,5 – 0,7 м, соответственно.

Малозаглубленный свайно-плитный фундамент.

В трех последних вариантах фундаментная подушка из нерудного материала (щебень при высоком УГВ, песок при низком УГВ) в комплексе с утепленной отмосткой является обязательным условием. В противном случае при вспучивании промерзшего грунта плиту оторвет от свай.

Для малозаглубленных и незаглубленных оснований актуален ввод коммуникаций перед армированием и укладкой бетона в опалубку. В подвальные помещения, для которых выбирается плита глубокого залегания, инженерные системы подводятся через боковые стены, в предварительно заложенные гильзы.

«Висячая» плита на винтовых сваях.

Толщина подстилающего слоя составляет 30 – 80 см по различным нормативам. Индивидуальному застройщику следует ориентироваться на геологические условия в пятне застройки. Например, на пылеватых песках, подрабатываемых грунтах имеет смысл выбрать максимальный слой. На крупных песках в засыпке нет необходимости. Каждый 20 см слой уплотняется виброплитой, независимо от того щебень это или песок.

Для плиты монолитных конструкций необходима подошвенная гидроизоляция, поэтому поверх подстилающего слоя укладывается двухслойный ковер из Технониколя, Бикроста или 0,15 мм полиэтиленовая пленка. Чтобы герметизировать узлы прилегания свай и плиты пленку укладывают после заливки вертикальных столбов.

Изготовление свайного поля

Для позиционирования бурильного инструмента на дне котлована со шнуров, закрепленных на обносках по осям стен, отвесом переносится центр сваи. Ручным инструментом или мотобуром большинства производителей возможно изготовить в земле отверстия максимум 40 см в диаметре. Некоторые фирмы выпускают 50 см оснастку, которая предпочтительнее для буронабивных свай в просадочных грунтах. Технология изготовления буровых свай под плитный ростверк имеет вид:

• бурение скважин на глубину несущего пласта по проекту;
• монтаж опалубки – цилиндр из куска рубероида, полиэтиленовая или асбоцементная труба соответствующего диаметра;
• армирование – каркасы изготавливаются из вертикальных стержней 8 – 14 мм переменного сечения (минимальное количество стержней по нормам равно 4 шт на одну сваю), обвязанных кольцевыми или квадратными хомутами из 6 – 8 мм гладкой арматуры, верхние концы изгибаются под прямым углом, чтобы позже их можно было связать с сеткой плиты, ростверка;
• бетонирование – рекомендуется бетон подвижности П4, укладываемый в опалубку через воронку, уплотнение смеси глубинным вибратором.

После набора бетоном прочности 50% минимум можно приступать к следующему этапу.

Плита по сваям

Изготовление монолитной армированной плиты по оголовкам свай производится по технологии:

• подбетонка – стяжка 5 – 10 см из тощего бетона без арматуры, служащая для выравнивания и предохранения разрывов гидроизоляционного ковра;
• гидроизоляция – полиэтиленовая пленка 0,15 мм, мембрана или два слоя Технониколь, Бикрост, гидростеклоизола с нахлестом листов 10 см, герметизацией стыков;
• опалубка по периметру из щитов, высота которых на 5 – 7 см больше проектной отметки (необходимо для предотвращения расплескивания смеси во время виброуплотнения, выравнивания правилом);
• армирование – нижняя сетка из арматуры периодического профиля 8 – 14 мм с ячейкой 30 х 30 см максимум, уложенная на прокладки (полимерный материал, бетон) толщиной 1,5 – 4 см, верхняя сетка аналогичной конструкции, установленная на специальные хомуты ( пауки), П-образные элементы по торцам плиты для связки двух сеток;
• заливка – укладка смеси в одном направлении с выравниванием правилом и уплотнением вибраторами (глубинные, реечные);
• уход за бетоном – полив в первые семь дней или мокрый компресс из песка, опилок с периодическим увлажнением в жару, укрывание пленкой, теплоизолятором в холод.

Подбетонка изготавливается из бетона В7,5, который гораздо дешевле марки B12,5 – В25, применяемой для самой плиты. Укладка полиэтиленовой пленки поверх щебня гарантирует множественные проколы камнями, подбетонка этот слой защитит от повреждений.

Нижний армопояс можно укладывать на 2 – 3 см прокладки, что позволит снизить толщину плиты до 15 см (обязателен расчет) без нарушений минимально возможного расстояния в свету между поясами армирования 10 см.

Ростверк по сваям

В отличие от монолитной плиты, ростверк не должен иметь опирания на грунт, чтобы силы пучения не оторвали его от свай в момент эксплуатации. Поэтому используется несколько технологий для обеспечения демпферного пространства:

• несъемная опалубка из пенопласта низкой плотности – материал сжимается почвой при вспучивании, не оказывая давления на бетонный ростверк;
• съемная щитовая палуба – вариант возможен только для висячего ростверка высотой 1 – 1,2 м от земли для нормальной распалубки после набора прочности бетоном.

В первом случае технология полностью аналогична с бетонированием плиты. Оголовки свай вмуровываются на 5 – 10 см, укладываются две арматурных сетки. Вместо подбетонки используется пенопласт.

В последнем случае ростверк находится гораздо выше поверхности земли, палуба фиксируется в пространстве стойками, на которые опираются балки, прогоны. Это самый затратный вариант монолитного ростверка, использующийся очень редко.

Таким образом, рассмотрены все возможные варианты комбинированного фундамента, в конструкцию которого входят сваи и плита (заглубленная или висячая). Ввиду сложного проектирования специалисты рекомендуют поручать расчеты строительным компаниям, обладающим штатом сотрудников с необходимой квалификацией.

Совет! Если вам нужны строители для возведения фундамента, есть очень удобный сервис по подбору спецов от PROFI.RU. Просто заполните детали заказа, мастера сами откликнутся и вы сможете выбрать с кем сотрудничать. У каждого специалиста в системе есть рейтинг, отзывы и примеры работ, что поможет с выбором. Похоже на мини тендер. Размещение заявки БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает. Работает почти во всех городах России.

Если вы являетесь мастером, то перейдите по этой ссылке, зарегистрируйтесь в системе и сможете принимать заказы.