Особенности возведения ленточно-свайного фундамента

От способа заливки фундамента зависят прочностные характеристики и долговечность любого будущего сооружения. Способов его подготовки существует несколько, но не все учитывают такие параметры, как вес и размер строения. Вопросам исследования почвы на строительном участке незаслуженно уделяется мало внимания. К примеру, если участок заболочен и на нем рыхлый и сложный грунт, то лучшим выбором материала для основания дома будет свайно-ленточный фундамент, который решит все вопросы, возникающие в подобных случаях.

Свайно-ленточный фундамент выглядит так — это равномерно распределенные сваи, которые установлены в соответствии с несущей нагрузкой, указанной в предварительных расчетах будущего здания. Верхняя часть свай прикреплена к ленточной основе армированием и бетонированием по подготовленной опалубке.

Свайно-ленточный фундамент может быть нескольких видов, так как метод совместного использования свай и ленточного основания может отличаться друг от друга. Кроме того, в строительстве используются различные виды свай.

Устройство свайно-ленточный фундамент

Конструкция свайно-ленточного фундамента:

• грунт;
• песчаная-подушка;
• арматура сваи;
• буронабивная свая;
• арматура ленты;
• бетонное основание;
• гидроизоляция.

Таблица № 1. Плюсы и минусы свайно-ленточного фундамента

Достоинства	Недостатки
устойчивость на пучинистых грунтах	отсутствие подвальных и цокольных помещений
использование небольшого количества строительного материала, в сравнении с заглублённым ленточным фундаментом	не подходит для строительства многоэтажных зданий, так как требуют более прочной опоры, в этом случае размер свай увеличивает и теряется рентабельность загородных построек
быстрый монтаж не требующий дополнительной техники	дополнительные расходы на утепление полов в доме из-за сквозняков

Область применения

Свайно-ленточный фундамент применяют для малоэтажных загородных домов. Частные каркасные постройки или дома из бруса одного — или двухэтажные не более.

Свайный ростверк, хорошая замена дорогостоящему глубоко заглублённому леточному фундаменту, который часто используется на проблемных грунтах, болотистых местностях и склонах.

Проблемные грунты:

• рыхлые;
• слоистые (со сложным составом);
• пучинистые (с высоким уровнем грунтовых вод);
• с большой глубиной промерзания.

Может применяться для каркасных зданий?

Строительство ленточно-свайного фyндaмeнта частного дома наиболее успешно в таких случаях:

• при возведении каркасных домов (при высоте до 3 этажей);
• для деревянных домов (высота 3-4 этажа);
• для домов из блоков;
• для кирпичных домов (до 2этажей).

С помощью малогабаритного оборудования, в подвижную почву вкручиваются или вбиваются сваи. Они проходят подвижные слои почвы и упираются в твёрдые слои грунта на глубину не менее полутора метров. Они и служат опорой всего здания.

Каждая свая способна выдерживать нагрузку до 5000 кг. Верхняя часть свай соединяется балками, в результате получается надёжная конструкция. Приступать к строительству каркасного дома можно сразу же после ввинчивания свай.

Каркасно-щитовые здания отличаются простотой сборки, лёгкостью монтажа, превосходными теплотехническими характеристиками, разнообразием вариантов отделки. Подробней про возведение каркасно-щитового дома своими руками.

При возведении каркасных зданий проект и все расчётные работы должны выполняться специалистами — в этом случае можно выстроить здание, устойчивое и не подвергающееся деформации.

Правильный расчёт и монтаж позволит зданию прослужить долго и надёжно при любом климате.

Виды свайно-ленточного фундамента

Свайный-ростверк — комбинация двух основания, свайного и ленточного. Поэтому вид фундамента зависит от сочетания, типа сваи и заглубленности ленты ниже уровня земли.

Типы свай

По типу сваи делятся на три вида:

1. Винтовые — изготавливаются из металла. Заострённые трубы с лопастями в нижней части. Погружаются в землю методом шурупа, завинчиваясь в грунт. Для этого не понадобиться специальная техника, можно вкручивать вручную.
2. Буронабивные — изготавливаются из бетонна на строительной площадке, заливая раствор в заранее подготовленную скважину. Перед заливкой вяжется арматурный каркас и сооружается опалубка с гидроизоляцией из полиэтиленовой или асбоцементной трубы. Чаще в качестве опалубки используют стены скважины.
3. Погружные — готовые железобетонные сваи. Для монтажа на нужную глубину используют строительный копёр. Этот вариант требует возможности подхода спец. техники на участок. Поэтому существуют ограничения по степени близости с рядом стоящими строениями.

Уровень заглублённости ленты основания

Ростверк перераспределяет нагрузку сооружения на сваи и грунт. От степени залегания ленты зависит прочность основания.

По заглублённости ростверк делится на три вида:

1. Незаглубленный (НЗФЛ) — лента основания совпадает с нулевым уровнем грунта или ниже не более 0,1 м.
2. Мелкозаглубленный (МЗФЛ) — лента возводится ниже нулевого уровня грунта на 0,3 – 0,7 м сверху свай.
3. Заглублённый (ЗФЛ) — возводится ниже уровня промерзания грунта на расстояние 1 – 3 м.

Наиболее распространённым является мелкозаглубленный тип, так как не требуется привлекать спец. технику и специалистов, а земляные работы сведены до минимума.

Вычисление осадки

Перед определением осадки необходимо сравнить напряжение под подошвой (р) с допустимой нагрузкой грунта (R). Если выполняется условие, то можно воспользоваться линейной моделью и считать осадку методом послойного суммирования.

Вычисляют ординаты эпюр природного давления для первого слоя грунта:

Q_n=γ_n×h_n, где:

1. γ_n — коэффициент, зависящий от типа грунта;
2. h_n- высота слоя;
3. n – порядковый номер слоя.

Значение коэффициента для различных типов грунта, кН/м3
Слежавшаяся насыпь	17
Слежавшаяся супесь	21
Песок средней фракции	18,9
Грунт перенасыщенный влагой	10,25
Тугопластичный суглинок	19,1

Следующем шагом находят значение параметра для каждого последующего слоя, прибавляя к основной формуле: Q_(n-1).

Расчет стабилизированной осадки проводят по формуле:

S=β/E ∑ (Q_n+Q_(n+1))/2 h_i, где :

• β – коэффициент, принимаемые исходя из заданных условий по нормативной документации;
• Е – модуль деформации грунтов (определяется по результатам изысканий).

Подробнее о расчетах расписано в документе СП 24.13330.2011, а также в методических указаниях по проектированию оснований для гражданских зданий, которые можно скачать по ссылке.

Как сделать свайно-ленточного фундамента своими руками: пошаговая инструкция

Монтажом свайно-ленточного фундамента начинается с подготовки территории. Очищаем площадку от ненужного мусора и снимаем верхний плодородный слой земли.

Разметка и земляные работы

После подготовки нужно разметить наш проект. Чертёж и расчёты к этому времени должны быть готовы. Переносим чертёж в масштабе на строительный участок.
Для этого понадобиться:

• колья;
• верёвка.

Первый угол определяем с помощью прибора (теодолита) или берём рядом стоящее сооружение за ориентир. Вбиваем колье. Второй угол намечаем противоположно первому на нужном расстоянии и вбиваем второе колье. Между ними натягиваем леску или верёвку.

Далее, делаем то же самое с остальными углами. Размечаем для внешней и внутренней стороны стены. Ширина между ними стенами, будет зависеть от дома, который строите.

Важно! Для удобства при выкапывании траншеи перенесите колья на расстояние 0,5 м. с каждого угла.

Копаем траншеи по разметке, для этого понадобиться:

• штыковые и породная лопаты;
• тачка (для вывоза земли).

Как пример, будет рассматривать мелкозаглубленный фундамент. По этому ширину траншеи делаем 0,5 м на 0,1 м шире будущей ленты. Чтобы оставался зазор для установки опалубочной конструкции. На примере углубляем на расстояние 0,5-0,7 м.

Когда траншея готова, переходим к бурению скважины для свай. Для этого понадобиться: бур или трактор с буром.

Делаем скважину ниже уровня промерзания грунта, примерно 0,4 — 0,5 м (для того чтобы свая опиралась на устойчивые грунты). Диаметром примерно 0,1 — 0,15 м.

Установка сваи для фундамента

Используем буронабивные сваи.

Для установки буронабивных свай понадобиться выполнить, следующие действия:

1. Делаем песчаную подсыпку толщиной 0,1 м и утрамбовуем.
2. Сверху монтируем трудную опалубку из асбестоцемента (трубы выбираем из расчётов 1/3 от ширины бетонной ленты).
3. Укрепляем сваи армированным каркасом. Связываем между собой проволокой 4 прута. Толщину арматуры берём не меньше 10–12 мм, а длины должно хватать для вязки с бетонной лентой. Каркас не должен касаться стенок опалубки.
4. Последний этап заливка. Подготавливаем бетонный раствор маркой М200-М300.

Важно! Для винтовых и погружных свай не придётся копать скважину. Винтовые завинчиваются в грунт, а погружные монтируются с помощью специальной машины (копёр).

Песчано гравийная подушка

На дне траншеи по бокам делаются выемки, которые будут шире ленты основания на 10–15 см.
Стелим геотекстиль, предотвращая залитие подушки грунтовыми водами.

Создание подсыпки бывает двух видов:

1. Смесь гравийно-песчаная. Пропорция для приготовления (гравий/песок – 2/3) Толщина подушки составит 20–30 см.
2. Засыпаем по слоям. Первый – 15–20 см слой крупно фракционного песка, а второй – 20 см мелкого щебня или гравия.

Важно! Для подсыпки подходят любые нерудные материалы. К примеру, керамзит, доменный шлак и другие.

Опалубка ростверка

Опалубка ленты фундамента создаётся из деревянных щитов. Доски, фанеру или ДСП сбивают между собой. Толщина конструкция щита должна быть 3–5 см чтобы выдерживать нагрузку.

Заглубляем щиты в подсыпку на 5–7 см с внешней и внутренней стороны. Укрепляем углы опалубки, потому что нагрузка на них действует больше всего.

По периметру конструкцию укрепляем стойками через 0,5-0,8 м, а внешнюю и наружную стороны скрепляют между собой шпильками.

Формулы для расчёта пиломатериала для опалубки — найдёте в статье.

Для установки опалубки понадобиться:

• фанера или доска толщиной – 3–5 см;
• саморезы;
• шпильки и стойки (для укрепления).

Важно! Устанавливаем продухи и коммуникации.

Армирование ростверка

Связывают армокаркас с помощью пространственной вязки. Усиливая фундамент рифлёной арматурой А3 класса диаметром 12–14 мм. Пруты располагают продольно друг другу, а между собой связываются проволокой 3–6 мм на расстоянии 40–60 см. На этом же расстоянии устанавливаются стержни арматуры по вертикали, образуя квадрат.

Углы армирующего каркаса соединяются изогнутыми прутами с внешней и внутренней сторон внизу и вверху, пруты связываются отожжённой проволокой.

Готовая конструкция арматурного пояса связывает с арматурой свай.

Заливка

Заливаем свайно-ленточный фундамент бетон класса не ниже B15.

Для приготовления цемента понадобиться:

• цемент;
• песок;
• щебень;
• вода;
• бетономешалка.

Рецепт! Приготовление бетона классом B15 маркой М200 на 1м3. Пропорция для замешивания в бетономешалке: цемент, песок, щебень — 1 / 3,5 / 5,6 (кг). Добавляем воду на глаз, чтобы образовалась неоднородная масса.

Готовый бетонный раствор заливается в ленту порциями или слоями, с утрамбовкой. Утрамбовывают глубинным вибратором для равномерной усадки по ленте и выгону пузырьков (или штыковой лопатой проходим по периметру). После заливки накрывают плёнкой и оставляют для затвердевания. От 25–30 дней основание принимает застывшую прочную форму, готовую для утепления и выполнения отмостки.

Гидроизоляция и утепление

Для ленты нужно сделать гидроизоляцию и утепление. Чтобы увеличить его долговечность, укрепив структуру за счёт снижения влагонепроницаемости.

Гидроизоляция бывает нескольких типов:

Обмазочная. Ленту обрабатывают битумной или эпоксидной мастикой – это влагонепроницаемый материал. Рулонная. Обклеиваем ленту со всех сторон рулонными материалами: Бикрост, Технониколь: внешней, внутренней и сверху. Проникающая. На этапе создания бетонного раствора добавляют специальную добавку – праймер. Специальные свойства добавки праймер способны уменьшить пористость бетона, при этом снижая его влагопроницаемость.

Совет! Хороший результат показывает комплексный подход. Сочетание проникающей инъекции в раствор с обмазочным или рулонным материалом.

Утепляют ленту основания с внешней стороны пеноплексом или экструдированным пенополистиролом. Крепится материал плитами к фундаменту в вместе с цоколем. Преимущество материалов в высоком коэффициенте теплосбережения, а также устойчивости к влаге и грызунам.

Вычисление с помощью программ

Исходя из вышеизложенного очевидно, что самостоятельно провести расчеты достаточно сложно.

На практике можно воспользоваться онлайн-ресурсами:

1. 
   Сервис для расчета размеров силовой конструкции, выбора характеристик арматуры, а также определения потребностей в расходуемом бетоне.

2. Онлайн-калькулятор. Программа помогает выбрать количество и качество арматуры, узнать необходимый объем бетона. Для этого нужно ввести в соответствующие поля такие исходные параметры как: марка бетона, количество свай и т.д.
3. Программа для расчета просадки основания методом послойного суммирования.

Обустройство свай

Когда отверстия под сваи готовы по всему периметру, то в первую очередь в них необходимо засыпать слой песка, который составляет около 30 см. Затем в них вставляются асбестоцементные трубы, диаметр которых составляет такой же, как диаметр отверстия. Очень важно сделать качественную гидроизоляцию свай, поэтому часто могут использовать обычный рубероид, который сшит леской вместо асбестоцементных труб (хотя они тоже считаются неплохим изолятором). Когда гидроизоляция сваи выполнена, то в отверстие вставляют арматурные пруты диаметром 12 мм, которые обычно сваривают пержу собой поперечной арматурой меньшего диаметра. Также необходимо позаботиться о том, чтобы арматура выступала на высоту ленты фундамента (то есть была выше дна траншеи на 15-20 см), чтобы ее можно было связать с металлическим каркасом ленточного основания.

Необходимые материалы

Итак, зная особенности и конструкцию, прежде всего, нужно подготовить необходимые материалы и инструменты. Для него потребуются следующие материалы:

• Песок.
• Гравий.
• Бетонный раствор.
• Арматура.
• Гидроизоляция.
• Грунтовка.
• Антисептик.
• Утеплитель.
• Асбестоцементные или металлические трубы.
• Деревянные щиты или доски для опалубки.
• Гвозди и саморезы для опалубки.

Что касаемо инструментов, то потребуются следующие:

• Лопата.
• Бур.
• Уровень.
• Рулетка.
• Бетономешалка для создания бетона, если бетон планируется делать самостоятельно.
• Вязальный крючок и проволока для арматуры, либо сварочный аппарат.

Подготовив все необходимое, можно смело приступать к возведению фундамента, который выполняется по особой технологии в несколько этапов, о которых речь пойдет дальше.

Земляные работы

Земляные работы по обустройству ленточного фундамента со сваями заключаются в рытье траншеи под ленту и ям под сваи. Как правило, глубина траншеи не большая и вырыть ее можно самостоятельно при помощи лопаты. Когда траншея готова, приступают к бурению отверстий под сваи. Обычно для этого используется ручной бур, однако при работе с ним необходимо приблизительно каждые 30 см вытягивать бур из земли, иначе он может там застрять из-за прилипшего к нему грунта.

Глубина отверстий под сваи обычно превышает глубину промерзания грунта и составляет около 1,5 м, однако для каждого конкретного региона эта величина может быть разной.