Сферы применения и этапы работ по возведению свайно-плитного фундамента

Введение.

В свайно-плитном фундаменте часть нагрузки воспринимает плита, опирающаяся на грунт, а другую часть нагрузки воспринимают сваи, передающие нагрузку на нижележащие слои грунта.

Одной из технологией, позволяющей выполнять устройство свай, является технология струйной цементации грунтов.

Сущность технологии заключается в перемешивании грунтов струей цементного раствора. В результате в грунтовом массиве формируются сваи из нового материала – грунтоцемента, обладающего высокими деформационными характеристиками.

В отличие от буронабивных свай технология позволяет устраивать сваи в обводненных грунтах без использования обсадных труб.

Другим преимуществом является возможность выполнения работ в стесненных условиях городских строительных площадок.

Пошаговая инструкция по монтажу

Рассмотрим порядок действий при монтаже свайно-винтового фундамента для бани. Процесс проектирования и расчетов опустим, перейдем сразу к практическим действиям.

Работа ведется поэтапно, выполняются следующие операции:

Подготовка

Участок освобождают от лишних предметов, растений и прочих помех. Необходимо обеспечить пути подхода для техники, если планируется механическая установка свай. Приобретение и доставка на участок необходимого количества стволов нужного размера.

Понадобятся следующие материалы и инструменты:

• Лопата.
• Рулетка.
• Металлический лом и два отрезка трубы по 1,5-2 м, внутрь которой этот лом входит свободно, но без лишнего люфта.
• Болгарка с отрезным кругом.
• Сварочный аппарат с электродами.
• Оголовки для используемого размера свай.
• Цемент и песок для изготовления бетона.
• Колышки для разметки.
• Лазерный уровень.
• Покрытие для металлических деталей, защита сварных швов.
• Швеллер, двутавр, рельс для обвязки.

Разметка

С помощью колышков отмечаются места установки свай согласно проектных данных. Начинать разметку следует с углов, сразу же проверяя равенство диагоналей. Пока они не будут выровнены, продолжать разметку нельзя.

Точки монтажа свай отмечаются колышками. После отметки углов переходят к промежуточным сваям и размечают их положение. Затем с помощью лопаты и личной бодрости в этих точках выкапывают небольшие углубления глубиной до 30 см и шириной, равной диаметру лопастей.

Это позволит сваям легче входить в грунт и обеспечить меньшее отклонение от вертикали.

Погружение

Завинчивание свай производится по определенной схеме. Это делается для того, чтобы уже установленные стволы не стали помехой для других опор

В особенности это важно при монтаже машинным способом, где техника должна подойти вплотную к точке погружения

Обычно начинают с центра и движутся последовательно к краям по спирали или змейкой.

При погружении свай необходимо постоянно контролировать вертикаль

В особенности важно делать это на начальном этапе, когда ствол достаточно свободно раскачивается и может быть установлен с перекосом

Выкручивать сваю назад для выравнивания нельзя, второй раз в эту точку ее устанавливать запрещается из-за нарушения прочности грунта после контакта с лопастями. Все исправления делаются на первых порах, когда ствол погружен на незначительную глубину.

Обрезка, обвязка, заливка бетоном

После установки всех свай производится обрезка. Устанавливается лазерный уровень, отмечающий горизонтальную плоскость на нужной высоте, на поверхности свай мелом или белым маркером отмечаются линии реза.

Болгаркой с отрезным кругом отрезают лишние куски трубы.

После этого выполняют обвязку. Все сваи соединяются между собой в продольном и поперечном направлении при помощи сварки. Используются отрезанные по размеру куски швеллера, двутавра или иного вида металлопроката.

После соединения свай в единую систему следует сразу же покрасить все участки сварки защитным слоем краски, кузбасслака или иного материала.

Затем внутреннюю полость свай заливают бетоном. Это дает стволам дополнительную жесткость и устойчивость к боковым нагрузкам пучения. Необходимо пользоваться плотными марками, начиная от М200 и выше.

На заполненные сваи устанавливаются и фиксируются оголовки, образующие площадки для установки ростверка и промежуточных (внутренних) опор.

Ростверк

Для бани обычно используют деревянный брус сечением 150 : 200 или 200 : 200 мм. Балки укладывают на площадки оголовков, предварительно подложив на металл двойной слой рубероида. Углы соединяют вполдерева.

Тщательно проверяют равенство диагоналей, выравнивают балки по осям, после чего закрепляют их на оголовках, используя специально созданные монтажные отверстия. Деревянные балки сразу же следует покрыть гидроизоляционным материалом для защиты от влаги.

Обустройство ограждения

Когда подходят к завершению этапы строительства жилья и бани, хозяева думают о возведении забора. Ранее он был не нужен, чтобы не загромождать пути подвоза стройматериалов к объекту. Но к концу строительных работ необходимость в его создании возникает.

Устройство забора требует не только правильного выбора материала для его постройки, но и создание надежного фундамента. Выполнить его можно даже при отсутствии строительных навыков. Главное – точный расчет и понимание самой техники возведения.

Перед выбором, а затем возведением основания забора, наряду с факторами, описанными ранее, необходимо учесть парусность. Это позволит избежать возможность образования изгиба ограждения.

При установке ограждения вблизи трассы или железной дороги, необходимо произвести расчет на прочность от возможных грунтовых деформаций и вибрационных нагрузок.

Что нужно знать, чтобы все правильно рассчитать?

Перед проектированием конструктору необходимо знать перечень параметров, получаемых изыскательным и расчетным путем.

В результате геологических испытаний определяют:

1. Физико-механические и химические свойства почвы.
2. Состав слоев.
3. Глубину залегания подземных источников.
4. Особенности гидрогеологии.
5. Точку сезонного промерзания грунта.
6. Риск сезонного подтопления.
7. Уровень залегания твердых слоев.

В результате инженерных расчетов узнают:

• суммарную нагрузку проектного сооружения;
• несущую способность силовой конструкции;
• схему расположения свай;
• характеристики опор;
• величину средней осадки и т.д.

Выше указаны только основные параметры, но на практике часто приходится проводить и другие расчеты, связанные с проверкой надежности проектного основания.

Возведение своими руками

Соорудить свайный фундамент вовсе не проблема

Важно лишь знать технологию и иметь необходимый инструмент

Проектирование и расчет

следует рассчитать:

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

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

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

Подготовка поля

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

Опалубка

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

Армирование

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

Еще больше информации — здесь.

Гидроизоляция

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

Утепление

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

Забирка

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

Обшивка

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

Дренаж вокруг

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

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

Канализация

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

Для этого рекомендованы такие методики:

• применение теплоизоляции;
• утепление цоколя;
• использование чехлов-утеплителей.

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

Дренаж и гидроизоляция

Основная причина намокания грунта и потери его несущих свойств заключается не в грунтовых водах, которые залегают гораздо глубже подошвы мелкозаглубленного фундамента, а в верховодке. Сюда входят осадки, сезонное таяние снега, а также инфильтрация воды от близко стоящих водоемов, если их «зеркало» находится на одном уровне с плитой. В меньшей мере, но также оказывает влияние капиллярный подъем воды в некоторых видах грунта.

Характер дренажных мероприятий зависит от особенностей региона и участка. Если дом стоит на склоне, то возможна закладка отсекающего дренажа. На ровных участках можно обустроить комплексную ливневую канализацию, включающую отвод воды с площадок и дорожек за пределы участка. Но в любом случае ниже уровня бетонной плиты фундамента по периметру отмостки закладывают дренажные трубы, которые с небольшим уклоном сводят в дренажный колодец.

Укладка дренажной трубыИсточник katlavan.ru

Гидроизоляция носит комплексный характер. Если кратко сформулировать суть технологии, то она заключается в том, что плиту буквально заворачивают в два слоя рулонной изоляции. А полный перечень работ выглядит так:

1. После проведения нулевого цикла и засыпки песчано-гравийной подушки на выровненной площадке стелют два слоя из полотен рулонной битумной изоляции.
2. Все листы укладывают внахлест, а верхний слой относительно нижнего сдвигают на ширину в половину листа.
3. По всему периметру рулонная гидроизоляция должна быть уложена с запасом, достаточным, чтобы загнуть края к торцу плиты.
4. После заливки и созревания бетона, выступающие края гидроизоляции приклеивают битумом к торцу основания.
5. Проводят гидроизоляционные работы по защите верхней и боковых поверхностей фундамента

Видео описание

Наглядно все этапы работ на видео:

 И в заключение. Что бы ни писали о возможности обустройства своими руками монолитного фундамента-плиты, его технология строительства предполагает даже для небольшого дома значительный объем бетонирования с непрерывным циклом заливки. А при толщине фундамента 25 см и скромных размерах дома 10х10 м – это 25 м3 бетона. И это без учета слоя подбетонка. Плюс надо:

• провести нулевой цикл;
• сделать дренаж;
• завезти, разровнять и утрамбовать для подушки не менее 30 м3 песка и щебня;
• грамотно провести гидроизоляцию плиты;
• смонтировать опалубку;
• связать две сетки армирующего каркаса.

Такой проект фундамента для дома качественно может выполнить только бригада профессионаловИсточник loghouse.msk.ru

Цена вопроса

Монолитная плита на ленточном фундаменте надёжная, стойкая к износу, долговечная, но в обзоре мы ещё не рассмотрели вопрос цены. Зависимость от объёмов, сложности работ понятие относительное, но в данном случае они максимально чётко отражает цену готового решения.

При расчётах учитывают следующие параметры:

• толщина стяжки бетона;
• толщина песчано-гравийной подушки;
• число изоляционных материалов;
• диаметр арматуры либо количество арматурной сетки;
• высота заливаемого фундамента;
• объёмы пиломатериалов, используемых для обустройства опалубки.

Число используемых материалов зависит от площади монолитной плиты. При толщине 20 см цена будет в районе 4000 рублей, при толщине 40 см – 6500 рублей.

Определяют стоимость готового решения климатические, геологические условия региона. К ним относят близость подземных вод, сложность рельефа. При обращении к специалистам нужно учитывать цену строительных услуг – она рассчитывается посменно или за результат.

Цена фундамента зависит от толщины плит, используемого количества материаловИсточник propodval.ru

Заключать договора со строительными фирмами на реализацию проекта «под ключ» намного выгоднее, чем обращаться в одну или несколько частных бригад. В первом случае качество выполнения работ будет гарантированно высоким, предоставляет гарантию. Обязательно внимательно читать условия договора со всеми прописанными деталями сотрудничества. Расчёт цены делают предварительно до заключения контракта.

Видео описание

Во сколько обойдется заливка монолитного фундамента расскажет видео:

Коротко о главном

Монолитный фундамент – практически универсальное решение, но здания с подвалами на нем не делают. Цена очень разная, она зависит от особенностей конкретного основания, типа грунтов на участке.

Пример для каркасного дома

Найдем количество силовых элементов фундамента для каркасного дома

Вначале необходимо определить суммарный вес сооружения и фундамента, а затем добавить к нему запас прочности 30%. Например, вес здания с учетом всех характеристик будет равен 150 тонн.

Определим площадь подошвы сваи круглого сечения диаметром 50 см по классической формуле πR²: 3,14 х 252 = 3892,5 см².

Рассчитаем количество свай для распределения нагрузки: 150 000 / 3892,5 = 38,54; получаем: 38,54 / 3,5 = 11,01 шт.

Таким образом для заданных условий потребуется 11 свай. Опорные элементы располагают под углами конструкции, а также под несущими стенами с шагом 1,5–2,5 м.

Что это такое?

«Шведская плита» представляет собой мелкозаглубленное плитное основание. Главная отличительная особенность конструкции заключается в утеплении монолитной плиты слоем пенополистирола, уложенного под ней.

Это позволяет фундаменту не отдавать тепло от дома, а, наоборот, аккумулировать его и возвращать в жилое помещение первого этажа.

Сравнение цен в руб. на строительство фундамента по разным технологиям за один кубический метр
Монолитная плита на подушке	Утепленная шведская плита со встроенной системой для теплых полов	Финский плитный фундамент
6000–8000	8000–10000	9500–11500

Устройство в разрезе с фото и технология монтажа

Плитный фундамент по шведской технологии состоит из следующих слоев (снизу вверх):

1. Выровненный и уплотненный грунт.
2. Геотекстиль с уложенными дренажными трубами.
3. Подложка из утрамбованного песка.
4. Теплоизоляционный материал.
5. Гидроизоляция.
6. Теплоизоляционный материал.
7. Арматурный каркас.
8. Трубы теплого пола.
9. Бетонная плита.
10. Финишное покрытие пола.

Для предотвращения сил морозного пучения по контуру сооружения устраивают дренажную систему для отвода грунтовых вод. Если для устройства подушки используют песок и щебень, то между ними прокладывают геотекстиль. Все коммуникационные и инженерные сети закладываются в тело основания под монолитную плиту.

На фото утепленная шведская плита:

Последовательность технологических этапов строительства:

1. Подготовка участка, снятие плодородного слоя высотой до 40 см.
2. Устройство на дне углубления слоя геотекстиля.
3. Укладка и утрамбовка подушки.
4. Строительство опалубки.
5. Монтаж дренажной системы по периметру конструкции.
6. Закладка инженерных сетей.
7. Устройство теплоизоляционного материала.
8. Установка армокаркаса на подложках.
9. Монтаж труб для системы обогрева полов с последующим подключением к коллектору и подачей воздуха.
10. Заливка бетонным раствором всей конструкции.

Область использования

Плитный фундамент по шведской технологии широко применяется в странах СНГ и чаще всего для строительства таких сооружений:

• домов из бревен и бруса;
• каркасно-щитовых построек;
• зданий из пенобетона и другого легковесного материала.

Грунтовые условия:

1. песок;
2. глина;
3. супесь;
4. суглинок;
5. водонасыщенная почва.

Плюсы и минусы технологии

Преимущества:

1. Сокращение сроков строительства за счет одновременного монтажа инженерных коммуникаций и закладки фундамента.
2. Теплоизоляционный материал снижает потери тепла через основание, тем самым позволяя сократить расходы на отопление дома.
3. Ровная поверхность монолитной плиты после затвердевания уже готова к укладке финишного напольного покрытия.
4. Грунт под основанием не промерзает, что снижает вертикальные силы давления со стороны почвы, возникающие в результате морозного пучения.
5. Строительные работы обходятся без применения тяжелой техники.

Недостатки УШП оснований:

1. Не подходят для строительства на грунтах с высокой степенью пучения.
2. Значительные материальные затраты на закладку силовой конструкции.
3. Не рассчитаны под строительство тяжеловесных конструкций, в том числе многоэтажных зданий.
4. Не подходят для строительства домов, у которых по проекту предусмотрено подвальное помещение.

Особенности для свайно-винтового основания

Расчет свайно-винтового фундамента проводят по методике, описанной ранее. Отличительной особенностью является то, что на этапе геодезических исследований измеряют коррозионную агрессивность почвы и на основе полученных данных подбирают сваи с определенной толщиной стенки трубы и лопастей (в соответствии с ГОСТ 27751-2014).

Таблица расчета нагрузки на винтовые сваи:

Конструктивный элемент	Коэффициент надежности	Формула расчета
Внешние стены	1,1	Lстен х hстен х Mстен х 1,1
Внутренние стены	1,1	Nэтажей х hэтажа х Lстен х Mстен х 1,1
перегородки	1,2	hэтажа х Lперег. х Mперег. х 1,2
Перекрытия	1,1	Nперекр. х Sперекр. х 1,1
Кровля	1,2	(Sкровли х М кровли х 1,2)/ косинус угла наклона кровли
Фундамент	1,05	Nсвай х Mсвай х 1,1
Полезная нагрузка	1,2	Nэтаж. х Sэтаж. х 150 х 1,1
Снеговая нагрузка	1,4	Mсн. х Sкр. х 1,4

Пример

Исходные условия:

1. Одноэтажный каркасный дом площадью 6 на 6 м на винтовых сваях.
2. Металлическая вальмовая кровля.
3. Толщина внутренних перегородок – 800 мм.
4. Толщина внешних стен с утеплителем – 1000 мм.
5. Высота этажа – 3 м.
6. Общая длина перегородок – 25 м.
7. На участке глинистый тип грунтов.
8. Глубина промерзания – 3 м.
9. Нормативная снеговая нагрузка – 180 кг/м².

Выбираем винтовые сваи диаметром 108 м и высотой 4 м (с учетом глубины промерзания грунта, высота цоколя и запаса). Количество свай принимаем равным 9: по углам конструкции и между угловыми силовыми элементами (шаг 1,5 м).

Рассчитываем суммарные нагрузки с учетом запаса надежности:

• нагрузка внешних стен – 6600 кг;
• внутренних стен – 1980 кг;
• перегородок – 2204 кг;
• перекрытий – 11880 кг;
• кровли – 3700 кг.

Находим предварительный вес фундамента для 9 свай весом 40 кг с запасом прочности (5%): 9 х 40 х 1,05 = 378 кг.

Рассчитываем полезную нагрузку, исходя из установленного значения 150 кг/м² и коэффициента надежности 1,2: 6 х 6 х 150 х1,2 = 6480 кг.

Снеговая нагрузка (запас прочности 40%): 6 х 6 х 180 х 1,4 = 9072 кг.

Суммарная нагрузка на грунт будет равна 42294 кг

Принимая во внимание несущую способность одной опоры (5 тонн), проверяет количество необходимых силовых элементов: 42 т / 5 т = 8,4 шт

Окончательно принимаем 9 свай для фундамента. Расставляем силовые элемента согласно ранее выбранной схемы.

Общие сведения

Плитный фундамент может быть выполнен двумя способами: использование готовых железобетонных плит либо заливка монолитного основания.

В первом случае подойдут для использования дорожные плиты, укладываемые вплотную одна к одной на подготовленное основание с подушкой и гидроизоляцией.

Схема укладки плитного фундамента в разрезе

Этот проект предусматривает быстроту монтажа, но требует дополнительных затрат на использование специальной техники для подвозки и погрузочно-разгрузочных работ.

Особенности плитного фундамента приводят к необходимости проведения достаточно сложных вычислений для учёта воздействий нагрузок в разных сечениях плиты. Для квалифицированного проектирования данного типа оснований, следует использовать «Руководство по проектированию плитных фундаментов каркасных зданий и сооружений башенного типа».

В этом пособии представлены рекомендации по выбору параметров основания, расчётных схем. Оно позволяет определить предварительные размеры плитного фундамента по критерию минимального расхода бетона. Описаны особенности проектирования и конструкций плитных фундаментов. Даны требования к измерению кренов, осадок и сдвигов.

Как и ленточное, плитное основание укладывают на предварительно утрамбованную подушку из смеси песка и гравия.

Затем на неё устанавливается гидроизоляция и арматурный каркас. При армировании нужно применять две арматурные сетки – верхнюю и нижнюю, которые жёстко скрепляются проволокой одна с другой. Арматура для плитного фундамента используется от 12 мм до 16 мм в диаметре. Она должна иметь переменное поперечное сечение, то есть быть ребристой. Если возводится ленточный фундамент, то ребристую арматуру необходимо применять только при продольном армировании.

Такое основание дома испытывает нагрузку в продольном направлении, ведь его ширина меньше высоты. А на плитный фундамент воздействуют нагрузки во всех направлениях.

Расстояние между прутьями арматуры соблюдается 20 – 40 см. Если закладывается арматура с шагом в 30 см, то на квадратный метр плиты пойдет примерно 14 м арматуры. Монолитный плитный фундамент при заливке требует больший расход арматуры и бетона, чем другие аналогичные виды фундамента. Соответственно, и стоимость его возведения выше.