Предназначение свайно-плитного фундамента и функции

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.

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.

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.

Виды монолитных плит с ростверком

Фундаментная плита может возводиться с ростверком двух видов, различают два варианта конструкций, каждый из которых имеет определенные преимущества и недостатки:

Фундаментная подушка с нижним ростверком – при выборе этого типа фундаментов, поверхность плиты выполняет одновременно функции основания пола для помещений первого этажа, при этом в таких зданиях невозможно устроить подвальные помещения, а также представляет перекрытие. Существующие коммуникации (водопроводные и канализационные сети, разводка теплосетей и газопроводов) приходится располагать в приспособленных помещениях, так как отсутствует техподполье.

Фундаментная плита с верхним ростверком – при этом варианте расположения ростверка появляется возможность устройства подвального помещений и расположения в нем трубной разводки инженерных сетей. Ростверк располагается вверх от плитного основания, его высота будет равна высоте техподполья.

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.

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.

Используемые материалы

Ростверк классифицируют по исходному материалу. Выделают:

• легкие (дерево);
• тяжелые (металл, бетон).

Схема всех элементов фундамента-плиты

Для создания легких конструкций используют древесные породы. Древесный тип предусматривает обязательные мероприятия по защите от различных вредителей и влаги.

Серьезные конструкции предполагают использование надежных материалов, таких как железобетон или армированный бетон. Это самый оправданный вариант ростверка. Он прочный и делается прямо во время основной стройки, что помогает снизить его стоимость.

Использование металлического типа крайне редко. Популярность такого варианта угасает из-за его высокой стоимости, низкой практичности и сложной установки. Его использование предполагает специальную обработку, что увеличивает стоимость в несколько раз.

Сфера использования СПФ

Свайно-плитный фундамент универсален в географии использования, он успешно применяется как в условиях вечной мерзлоты, так и в южных регионах. Часто это более выгодное решение по сравнению с аналогами — сборными ленточными и монолитными фундаментами.

Целесообразно обращаться к использованию СПФ в случаях:

• Когда строительство ведется на сейсмоопасном участке.
• На проблемных грунтах: при значительной глубине промерзания, на пучинистых грунтах, высоком уровне размещения пластов подземных вод. В этих случаях сваи нередко являются единственным надежным решением, но и они могут использоваться с оглядкой на ограничения. Для массивных сооружений с перспективой дальнейшей достройки этажей необходимо усиление свай, в частности, обвязкой плитным фундаментом.
• В чувствительных к вибрационным нагрузкам строениях — например, для каркасных домов или стен из пенобетона.
• При сооружении пристроек к уже имеющимся строениям.
• При отсутствии точных данных об особенностях грунта, залегании подземных вод и других параметрах. Строительство — не та область, где можно допустить экспериментирование, потому надежный свайно-плитный фундамент желательно использовать всегда, когда присутствуют сомнения.

Применение СПФ при строительстве на берегу.

В перспективе использование свайно-плитных фундаментов будет расширяться, уже сейчас спрос на них растет год от года. Уникальная технология позволяет возводить строения как в мало-, так и в многоэтажном строительстве достаточно быстро и с минимальными отходами.

Общая информация

Плитным фундаментом для индивидуальных домов и разных зданий называется прочный монолит, изготовленный из железобетона либо бетона. На данных конструкциях возводятся стены.

К его основным преимуществам относятся следующие:

• предназначается для создания прочного основания в местах с проблемной почвой, которая характеризуется достаточно высокой подвижностью;
• вся нагрузка распределяется равномерно, поэтому в результате создается небольшое удельное давление при расчете на один метр квадратный;
• отличается длительным эксплуатационным сроком;
• монолит с армированием имеет высокую прочность;
• поверхность плитного фундамента можно использовать в качестве основания для пола в здании;
• с таким фундаментом дома можно строить на участках, где уровень грунтовых вод находится слишком близко к дневной поверхности. Кроме того, ему отдают предпочтение на заболоченных территориях и местах с пучинистыми грунтами;
• позволяет предотвратить возможное деформирование основания здания.

Конструкция плитного фундамента отличается простотой и надежностью. Для ее создания требуется выполнить нижеперечисленные действия:

1. Провести расчеты планируемой нагрузки на основание с учетом особенностей проекта строения и природных условий территории.
2. Принять во внимание глубину промерзания грунтового слоя.
3. После получения результатов расчетов выбрать наиболее подходящий тип плитного фундамента.
4. Использовать бетон и специальную арматуру, которые соответствуют всем требованиям и нормам строительства – СНиП и ГОСТ.
5. Осуществить расчеты глубины размещения основания.
6. Определить, необходимо ли применять дополнительные укрепляющие элементы.
7. Создать проект, а затем конструкцию дренажной системы.
8. Позаботиться о создании прочной подушки между грунтовым слоем и плитой.

Для возведения основания можете воспользоваться пошаговой инструкцией по строительству плитного фундамента своими руками.

Монтаж свайно-плитного фундамента

Этот тип основания предполагает использование двух технологий — свайного и плитного фундамента. Подготовительный этап одинаков для всех видов — очистка территории, разметка и планировка конструкции. Требуется уплотнение почвы для установки свай. Решаются вопросы подготовки территории к прокладке коммуникаций, создается дренажная система.

Дальнейшие этапы работы:

1. Выемка грунта.
2. Установка свай.
3. Монтаж плиты.

Разметка фундамента и обустройство котлована

Разметка выполняется по осям свайного поля. Обноски монтируются на расстоянии 1-2 м от углов сделанного котлована. По осям натягиваются шнуры. Для оконтуривания на каждой стороне котлована используется известковый раствор.

Пример залитого СПФ

Если применяется фундамент с ростверком, выемка грунта не понадобится. При технологии глубокого залегания плиты котлован забирается на глубину 2-2.5 м, с учетом глубины промерзания грунта. Малозаглубленная плита может быть установлена на глубину 0.7-1 м, при низком наземном или подземной ростверке разработка котлована выполняется на глубину 0.5 и 0.7 м соответственно.

Во всех случаях, кроме висячего ростверка, понадобится обустройство щебневой или песочной подушки и утепленный отмосток.

Технология изготовления свайного поля

Чем больше количество опор, тем выше затраты на фундамент. Сваи должны быть под несущими стенами, по углам и в местах примыкания смежных стен. Опоры устанавливаются и под веранды и другие пристройки.

Расстояние между сваями рассчитывает отдельно в каждом конкретном случае, с учетом множества параметров. В качестве усредненного значения принимается минимальный шаг длиной в три диаметра сваи, максимальный — в шесть диаметров. Но это условные величины, нельзя недооценивать важность оптимального расчета количества свай, и лучше доверить эту часть работы профессионалам.

Установка свай после выемки грунта.

Обустройство свайного поля включает этапы:

• создание отверстий на проектированную глубину;
• опалубка из рубероида, полиэтиленовых или асбестоцементных труб;
• армирование;
• бетонирование с подвижностью П4, уплотнение смеси.

В качестве арматуры выбираются стержни диаметром 8-14 мм переменного сечения. На каждую сваю конструкции устанавливается не менее 4 стержней. Обвязывается каркас хомутами, выполненными из гладкой арматуры. Верхние плиты обвязывающих стержней диаметром 6-8 мм изгибаются перпендикулярно поверхности земли — впоследствии эти концы связываются с сеткой ростверка или плиты.

Дальнейшие этапы можно выполнять после достижения 50%-ной прочности смеси.

Монтаж плиты

Поэтапная модель установки свайно-плитного фундамента.

Плита изготавливается поэтапно:

1. Стяжка без арматуры слоем до 10 см. Такая подбетонка выравнивает гидроизоляцию и предохраняет её от разрывов.
2. Укладка гидроизоляционной пленки толщиной 0.15 см.
3. По периметру фундамента устанавливается щитовая опалубка с высотой больше проектной отметки на 5-7 см, что позволит удерживать бетонную смесь в процессе трамбовки.
4. Армирование профилем переменного сечения с максимальным квадратом ячейки стороной 30 см. Нижняя сетка арматуры укладывается на полимерную или бетонную прокладку, толщина ее составляет до 4 см. Верхняя часть такой же конфигурации укладывается на хомуты, для связки верхней и нижней сетки по торцам устанавливаются П-образные элементы.
5. Заливка бетоном осуществляется в едином направлении, для выравнивания используется правило. Утрамбовка выполняется вибраторами.

На нашем сайте скоро будет опубликована отдельная статья о плитных фундаментах:

Обзор плитных фундаментов.

В первую неделю после укладки и уплотнения смеси применяются мокрые песочные или опилочные компрессы, возможен полив бетона в жаркое время года. В холодное время используется теплоизолятор или пленка для укрывания.

Ростверк

При использовании свайно-ростверкового фундамента с плитой может использоваться два вида опалубки:

• Несъемная из неплотного пенопласта. Такой материал не давит на ростверк, поскольку при вспучивании грунтов легко сжимается.
• Съемная опалубка применяется только при надземном ростверке, который устанавливается на высоте до 1.2 м от поверхности земли. При наземном или подземном ростверке такой вариант невозможен, поскольку нормальная распалубка не получится.

Свайно-ростверковый фундамент.

При использовании несъемной опалубки процесс выполняется аналогично с бетонированием монолитной армированной плиты. Подбетонка в этом случае отсутствует, вместо неё используется пенопласт.

Если применяется съемная опалубка, для фиксации палубы используются стойки, служащие основанием для опоры прогонов и балок. Варан свайно-плитного фундамента с висячим ростверком является самым затратным и к нему прибегают крайне редко.

Этапы строительства на сваях

Строительство свайного фундамента начинается с разметки будущего основания – на площадку переносится предусмотренная проектом схема свайного поля, после чего проверяется точность расположения каждой опоры. Места забивки отмечаются арматурными прутками, между которыми натягивается бечевка, указывающая на уровень оголовков свай после забивки.

Для забивки свай используется специальное оборудование – дизельные либо гидравлические сваебойные молоты, смонтированные на копровую стрелу, которая установлена на шасси грузового автомобиля. Такая машина именуется копровой установкой, помимо агрегатов для забивки она также оснащена лебедочным блоком, посредством которого осуществляется перемещение свай по участку и их поднятие в вертикальное положение перед забивкой.

Рис. 1.4: Забивка строительных свай

Процесс забивки свай выполняется в следующей последовательности:

• На место забивки подгоняется копровая машина.
• Установка поднимает и вертикально размещает сваю на точке монтажа.
• Проверяется соответствие разметке и вертикальность оси сваи.
• Под воздействием ударов сваебойного молота опора забивается в грунт на проектную глубину либо до наступления отказа.
• Оголовки свай выравниваются по нулевому уровню.

На этом свайный фундамент можно считать готовым. По дополнительной договоренности с заказчиком производится крепление на оголовках металлических пластин под обвязку брусом или швеллером, либо с помощью сваерезки оголяется арматура свай, что необходимо при обвязке фундамента железобетонным ростверком.

Важно! Производительность нашей техники позволяет монтировать до 40 свай за рабочую смену, чего достаточно для обустройства фундамента под малоэтажный дом за 2-3 рабочих дня. В случае работы над крупными проектами мы привлекаем сразу несколько сваебойных машин, благодаря чему даже большие объемы работ выполняются в кратчайшие сроки.

Стоимость закладки СПФ

Это не самое дешевое решение, но экономически и эксплуатационно оно более выгодно, чем некоторые другие традиционные технологии. Без детальных расчетов ни один специалист не возьмется называть даже приблизительную стоимость будущей конструкции. Для примерного определения стоимости учитывается марка бетона, размеры и материал свай, толщина плиты и другие исходные данные. Нужно учитывать затраты на транспортировку стройматериалов и работу специальной техники.

Дом на свайно-плитном фундаменте.

Без услуг специалистов при возведении СПФ даже в частной застройке обойтись практически невозможно, они понадобятся хотя бы на начальном (проектировочном) этапе.

Чтобы хотя бы примерно сориентироваться по стоимости, можно сложить цены на отдельные части конструкции: усредненная стоимость погонного метра плитного фундамента составляет до 5 тыс. рублей, свайного 3.5-4 тыс. руб (цены указаны на момент публикации – 2017 год).

Подробнее о правильной установке и монтаже свайных фундаментов читайте в отдельной статье: Установка и монтаж свайных фундаментов.