Конструктивные особенности ленточно-свайного фундамента и его применение
Опорное основания для любого здания необходимо подбирать грамотно. От его конструктивного исполнения и качества будет зависеть долговечность строения и его надежность. Рассмотрим, что собой представляет такое решение, как ленточно-свайный фундамент. Ознакомимся с актуальностью такой технологии, действиями, которые необходимо провести на этапе обязательного проектирования. Читайте до конца, и Вы узнаете об особенностях реализации проекта по возведению того или иного решения.
Ленточно-свайный фундамент – это одно из конструктивных решений по устройству опорного основания под то или иное строение. Оно включает вертикальные элементы, которые погружаются в грунт до уровня твердых пластов. Вершины столбов между собой объединяются бетонной лентой с армирующим каркасом внутри. Все составляющие представляют собой единую надежную систему, что обеспечивает равномерное распределение нагрузки на почву со стороны здания.
Конструктивно ленточно-свайный фундамент схож с ростверковым, поэтому их часто путают начинающие мастера. Однако между ними существует технически обоснованная разница. Ростверк связывает между собой сваи, распределяет между ними нагрузку от строения. Монолит дополнительно принимает часть давления на себя и передает на грунт. То есть ленточный тип основания является более выносливым.
Одной их главных причин возведения ленточно-свайного фундамента для дома является сложный тип грунта (пучинистый, рыхлый, слоистый, с перепадами высот до 2-х метров по уровню). Здесь можно было бы ограничиться монолитом, но так придется выкапывать глубокие траншеи, заливать большую кубатуру бетона. В случае с дополнением конструкции точечными опорами понадобится меньше трудозатрат и ресурсов. Здесь не нужно заглублять ленту (достаточно 25% от полной высоты), так как риски ее деформации из-за сезонного движения почвы устраняются за счет глубоко погруженными сваями. В результате экономия по смете может достигать 30%.
Технической прочности опорного основания достаточно, чтобы построить коттедж с небольшим подвалом. Материал для возведения несущих стен выбирается на усмотрение владельца участка. Это могут быть деревянные срубы, блочные или кирпичные здания. Но чаще по аналогии с финскими застройщиками (технология возведения ленточно-свайного фундамента впервые была там применена) все сводится к двухэтажным деревянным домам с небольшим подпольным помещением.
Относительно бюджетный вариант фундамента для сложного и рельефного грунта кроме прочего можно считать быстрым по монтажу. К плюсам также относится возможность использования готовых свай или их устройства на стройплощадке. Для конструкции не страшны пучение, высокий уровень грунтовых вод.
Независимо от надежности опорного основания под дом важно грамотно составить проект со всеми исследованиями участка и инженерными расчетами. Также внимание нужно уделить выбору типа и количества локальных опор, их глубины погружения, места расположения, защите от агрессивных условий эксплуатации в земле. Но главным недостатком ленточно-свайного фундамента считается невозможность устройства цокольного этажа или полноценного подвального помещения. Также из-за близкого расположения пола к грунту необходимо перекрытие утеплять и изолировать от влаги.
Конструктивно фундамент представлен сваями и бетонной лентой. Первые располагаются по проектным точкам вдоль центральной оси монолита. Второй обязательно заливается по всему периметру будущего строения и под возведение перегородок с целью усиления опорного основания. Между собой все элементы конструкции связываются арматурой и бетонным раствором. Рассмотрим, какие сваи могут быть использованы для устройства комбинированного фундамента, что необходимо учитывать на этапе проектирования дома.
Типы свай
Изначально в качестве опорных столбов в свайно-ленточном фундаменте для дома использовался деревянный массив. Это были заготовки с поперечным сечением 250-350 мм, которые при необходимости сращиваются по ширине либо длине. Нижняя часть опор заостряется, для ее защиты устанавливается так называемый «башмак».
Сегодня наряду с традиционным материалом в качестве сваи под ленточный фундамент рассматриваются варианты из металла и бетона. Первые – это заготовки диаметром 250-1000 мм из цельнотянутых труб. Наконечник изготавливается в виде резьбы, чтобы проще было погружать (завинчивать) изделия в грунт. После установки опор в землю их внутренняя полость для надежности заливается цементным раствором.
Для проведения работ с самостоятельным возведением свай используется бетон с марочной прочностью не ниже М200 В15. Здесь предварительно пробуривается скважина, при необходимости устанавливается обсадная стальная труба. Далее полость с армирующим каркасом заливается раствором.
Каталог компаний, что специализируются на ремонте фундаментов любой сложности Проектирование
Перед началом любых строительных работ составляется проект. В него входят план мероприятий, смета на те или иные расходы, проводятся различные исследования и расчеты. В случае с проектированием ленточно-свайного фундамента должны быть выполнен ряд следующих действий:
- Грунт.
Геодезические исследования подразумевают проведение анализа почвы на предмет состава, плотности, наличия и расположения грунтовых вод. Так определяется несущая способность грунта и выясняются различного рода риски, которые необходимо исключить.
- Нагрузка.
Здесь имеется в виду суммарное давление со стороны, например, дома из газобетона на свайный фундамент, наполняющих его объектов включая людей. Также учитываются снежный покров, ветровая нагрузка.
- Несущая способность.
Это свойство рассматривается применительно к фундаменту. Важно, чтобы опорная конструкция дома была способна выдержать все учтенные нагрузки. При этом обязательно добавляется к расчетному плану тот или иной запас.
- Сваи.
По результатам вычислений нагрузки и несущей способности фундамента определяется размер и количество опорных столбов, их точки расположения. Здесь же выполняется проверка надежности выполненных инженерных расчетов. В частности, на сколько устойчивы будут выбранные сваи к горизонтальным сдвигам, вертикальным и давлению со стороны сезонного движения почвы.
- Лента.
Здесь также проводятся инженерные расчеты. По их результатам монолит должен в достаточной строительства дома степени сопротивляться пучению почвы, выдерживать нагрузку со стороны здания. То есть одними из главных рассматриваемых параметров являются прочность ленты на изгиб и сжатие.
На практике лучшим способом проверки актуальности инженерных расчетов является тестовый монтаж свай. То есть устанавливается выбранная опора с соблюдением всех технологических требований и вычислений. Далее готовую конструкцию испытывают на надежность с помощью специального оборудования. По результатам мероприятия в составленный проект вносятся все необходимые изменения.
Глубина залегания
В случае со сваями глубина погружения зависит от пролегания в грунте твердых пластов. Для ленты рассматривается три варианта. Если местность болотистая или почва сильно пучинистая, то лучше возвести ростверк над уровнем земли. Поверхностное расположение ленточного фундамента на винтовых сваях или незначительное заглубление монолита актуально для строительства заборов, легких зданий типа гаража, бани или небольшого дачного дома. Третий вариант – погружение монолита на глубину порядка полуметра. На таком фундаменте можно возводить блочные здания, срубы в 1-2 этажа.
Шаг между вертикальными опорами
Расстояние между опорными точками под ленточный фундамент можно определить с помощью специальных формул. Другой вариант – ориентир на существующие стандарты. Например, есть такие 4 варианта:
- Сплошной.
Такой подход актуален для возведения даже легких домов на слабом грунте. Здесь соблюдается между опорными точками примерно 1 метр. При этом рассматривается весь периметр будущего здания и основные перегородки.
- Кустовой.
В этом случае усилению подлежат зоны, которые будут подвергаться нагрузке превышающей среднее значение по проекту. Это могут быть участки с каминами, печами, бассейном. Так будет снижен риск проседания фундамента из-за неравномерного давления на грунт.
- Ленточный.
Здесь шаг между винтовыми и иными сваями, например, для дома из газобетона сокращается до полуметра. Такой вариант актуален при строительстве дома с применением тяжелых материалов. Например, двухэтажный коттедж с мансардой, кирпичное здание или с монолитными стенами. Здесь за равномерность распределения нагрузки на грунт и фундамент отвечают перекрытия.
- Одиночный.
Здесь расстояние между сваями может достигать 3-х метров. Располагаются они обязательно по углам будущего легкого здания и в местах пересечения несущих стен с перегородками. Пример постройки – каркасный дом.
Излишне редкое или частое расположение свай имеет свои негативные стороны. Так, если установить недостаточное количество опор, то повышается вероятность проседания фундамента или его локального разрушения. Лишние опоры – это хорошо для строения, но смета будет с превышением оптимальной суммой как на материалы, так и на трудозатраты.
Независимо от того фундамент ленточный со сваями планируется возвести или иную конструкцию начинается рабочий процесс с нанесения разметки. Здесь важно все сделать точно в соответствии с проектом. Любое отклонение впоследствии отразится не только на ровности опорной части, но и всего дома в целом.
Следующий шаг – земляные работы. Здесь нужно устранить плодородный слой почвы, выкопать траншею под ленту и сформировать лунки под сваи. Важно выполнить работу с максимальной ровностью по горизонтали и соблюсти проектную глубину. При этом учитываются подложки и уплотненное состояние грунта. После этого можно приступать к устройству самого фундамента.
Установка свай
Мероприятие выполняется в соответствии с выбранной технологией. С металлическими заготовками и железобетонными все просто. Здесь используется специализированное оборудование, техника. Винтовые сваи также можно устанавливать вручную. Процесс трудоемкий, но выполнимый.
В этом видео специалист в области строительства объясняет причины отказа от винтовых свай для возведения каркасных домов:
На дно сформированной лунки засыпается песок, который далее уплотняется. Чтобы добиться лучшего результата, масса увлажняется водой. Для гидроизоляции бетонных элементов ленточного фундамента в земле вдоль стенок скважины размещается втулка из сшитого леской рубероида. После этого внутрь помещается армирующий каркас из металлических стержней с поперечным сечением 10-12 мм.
Между собой арматура должна быть предварительно связана. Чаще это тонкий прут согнутый в опоясывающий круг, который приваривается к 4-м горизонтальным элементам. Последние должны выступать над проектируемой поверхностью, чтобы их связать с каркасом ленты. Далее конструкция заливается раствором.
Процесс устройства ленточного фундамента над сваями начинается со сборки опалубки. Для работы понадобятся опорные бруски и щиты. Первые могут быть из металла и дерева, вторые из обрезной доски, фанеры и прочего листового материала. Главное, что все было прочным, так как бетон в сыром виде очень тяжелый и оказывают большую давящую нагрузку на стенки формующей конструкции.
С внутренней стороны опалубки прокладывается полиэтиленовая пленка. Она здесь выступает в роли гидроизоляционной прослойки, которая защитить деревянные щиты и будет препятствовать излишне быстрой водоотдаче раствора. Дополнительно будет впоследствии упрощен процесс разборки опалубки. А материал будет чистым и пригодным для повторного использования в различных целях.
Армирование выполняется, как правило, из железных стержней. Диаметр чаще составляется 10-12 мм. Существуют формулы для вычисления поперечного сечения. Например, при строительстве свайного фундамента для дома из газобетона размер арматуры составляет 0,1% от поперечной площади проектируемой ленты.
Завершающий этап – заливка созданной конструкции. Технически правильно выполнить мероприятие в один заход, чтобы исключить последующее расслоение. Марка раствора выбирается М200-М400. В процессе заливки массу необходимо уплотнять с помощью специального вибратора или путем многократного протыкания палкой, арматурой. После выравнивания поверхности будущей ленты конструкция подлежит укрыванию технической полиэтиленовой пленкой.
Видео описание
В этом видео мастер детально рассказывает и показывает весь процесс устройства ленточного фундамента на сваях:
В этом видео разобраны 7 распространенных ошибок, которые совершаются в процессе устройства свайно-ростверкового фундамента на примере конкретного объекта:
На этапе возведения опорного основания под здание перед его заливкой можно заранее выполнить утепление и гидроизоляцию ленточного фундамента. Для этого проще использовать экструдированный пенополистирол. Здесь достаточно плиты уложить вдоль стенок опалубки с внутренней стороны.
Видео описание
В этом видео представитель одной из строительных компаний рассказывает про свайно-ростверковый фундамент, его плюсы и минусы:
Ленточно-свайный фундамент – это монолитная конструкция по периметру здания, которая локализовано опирается на металлические либо железобетонные столбы.
Применяется ленточный фундамент со сваями для строительства домов частного характера из 1-2-х этажей.
Относительно грунта рассматриваются любые варианты включая участки со сложным рельефом.
Один из главных недостатков такой опорной конструкции для дома заключается в невозможности устройства цокольного этажа или полноценного подвала.
В качестве свай могут быть использован деревянный массив, металлические и железобетонные заготовки либо опоры отливаются из бетона непосредственно в подготовленных скважинах на строительной площадке.
Порядок действий при строительстве ленточно-свайного фундамента включается следующее: проектирование (желательно с испытанием свай), установка или подготовка скважины под сваи, сборка опалубочной конструкции и армирующего каркаса, изоляция будущей ленты и заливка бетона с периодическим уплотнением.
