Что конструктивно представляет собой свайно-ленточный фундамент? Рассмотрим его виды и типы, а также возможность изготовить его самостоятельно на загородном участке.
- Виды свайно-ленточного фундамента
- В каких случаях свайно-ленточный фундамент лучше обычного ленточного
- Как рассчитать свайно-ленточный фундамент
- Изготовление свайно-ленточного фундамента
- Разбивка
- Земляные работы
- Подземная гидроизоляция набивных свай
- Армирование свайно-ленточного фундамента
- Армирование и опалубка ростверка
- Марка бетона для свайно-ленточного фундамента
- Как правильно залить ленточный фундамент со сваями
Виды свайно-ленточного фундамента
По способу изготовления можно выделить два типа:
- свайно-набивной;
- свайно-забивной.
При изготовлении свайно-набивного ленточного фундамента сначала бурят в грунте скважины диаметром от 15 до 35 см, глубина которых равна длине будущих свай. Изготовленные скважины армируют арматурными каркасами, изготовленными на круглых хомутах, после чего скважины заливают бетоном. Чтобы бетонная масса в скважине стала монолитной и в ней отсутствовали пустоты, в жидкий бетон опускают булаву глубинного вибратора. За счет ее колебаний бетонная масса в скважине оседает под собственным весом, и в результате в грунте получают монолитную бетонную сваю.
Свайно-забивной фундамент изготавливается по другой технологии. Если предыдущий тип фундамента можно было изготовить своими руками, используя ручной бур, то для изготовления свайно-забивного фундамента требуется специальная техника. Изначально здесь так же пробуривают скважины, однако их глубина составляет около 100 см. В полученные скважины погружают и устанавливают вертикально готовые железобетонные сваи. После этого верхний конец сваи запускают в специальный наголовник. Сваю окончательно нивелируют и по наголовнику начинают производить удары гидравлическим вибромолотом. Процесс долгий и шумный, но при больших объемах работы данный способ изготовления более перспективный.
По принципиальной конструкции свайно-ленточный фундамент бывает:
- мелкозаглубленный;
- ростверковый;
- плавающий.
Мелкозаглубленный тип подразумевает, что монолитная лента, залитая поверх забитых или набитых свай, частично находится в грунте и частично возвышается над его уровнем. В конструкции ростверкового типа нижняя плоскость монолитной ленты располагается приподнято над уровнем грунта на высоту от 20 до 60 см. То есть, по верхним концам свай изготавливается своего рода бетонный армированный обвязочный пояс.
Плавающий тип свайно-ленточного фундамента – самый интересный. Он позволяет возводить одноэтажные жилые дома из кирпича, газоблоков или пеноблоков на заболоченном или нестабильном грунте – например, на песчаном или торфяном, которые при смене климата ведут себя крайне нестабильно.
Конструкция фундамента плавающего типа следующая. Забивают или набивают свай, после чего, углубившись всего на 20 см, изготавливают монолитную ленту. Однако, несмотря на небольшую толщину, ширина монолитной ленты может составлять от 100 до 150 см. В результате получается цельная бетонная «платформа», которую на одном месте удерживают установленные в нестабильный грунт монолитные сваи.
В каких случаях свайно-ленточный фундамент лучше обычного ленточного
Плюсы свайно-ленточного фундамента:
- Существенно меньший расход бетона.
- Минимальные земляные работы.
- Меньший вес – меньше собственная нагрузка – меньше вероятность осадки.
- Высокая стойкость фундамента перед пучением почвы.
- Фундамент подходит для возведения как легких построек, например, дома из бруса или оцилиндрованного бревна, так и капитального жилья из кирпича, газо- или пеноблоков.
Минусы свайно-ленточного фундамента:
- Больше двух этажей не построишь, чаще всего возводят одноэтажный загородный дом.
- Требуется наличие опыта в строительстве.
Как рассчитать свайно-ленточный фундамент
Расчет свайно-ленточного фундамента начинают с изготовления чертежа на бумаге или компьютерное проекции в 3D-формате. При составлении проекта фундамента учитывают следующие моменты:
- Определяют будущую высоту и ширину ленты или ростверка. Само сечение ленты определяют исходя из того, какой материал в дальнейшем будет применяться для возведения стен и кровли, какой будет внутренняя и наружная отделка. Все это взаимосвязано и в целом определяет будущую нагрузку здания на его фундамент. Например, для строительства дома из бруса вполне достаточно ростверка высотой 25 см и шириной 35 см. Если же стены будут возводиться из кирпича или пеноблоков, то сечение ленты уже будет составлять 30х40 или 40х40 см.
- После расчета будущего сечения монолитной ленты определяют общее количество будущих свай. При этом в расчет берут два важных момента. Во-первых, сваи должны располагаться таким образом, чтобы они равномерно принимали нагрузку от монолитной ленты. Сваи обязательно должны располагаться на наружных и внутренних углах ленты, а также по траектории будущих простенков. Во-вторых, в зависимости от общей нагрузки здания расстояние между сваями должно варьироваться в пределах 150-200 см.
- Определившись с количеством и будущим расположением свай, необходимо рассчитать их глубину, которая рассчитывается, исходя из максимальной точки промерзания почвы зимой. В зависимости от конкретного географического положения в наших широтах почва промерзает в среднем на глубину до 150 – 170 см. Например, если почва промерзает на глубину 160 см, значит, прибавляем к глубине сваи еще 30 см, чтобы она находилась ниже точки промерзания, и еще 30 см – расстояние под песчаную подушку. Итого, подземная часть сваи будет составлять 220 см. Если изготавливается мелкозаглубленный ленточный фундамент, то на этом расчет длины свай окончен. Но если планируется изготовить ростверковый фундамент, то к полученной длине прибавляют еще и высоту надземной части сваи.
- Далее необходимо рассчитать будущий диаметр свай. Существуют сложные формулы и специальные программы для расчета, но если говорить обобщенно, то диаметр свай должен составлять минимум 1/3 и максимум 1/2 от ширины будущей ленты. Исключением является плавающий свайно-ленточный фундамент, описанный выше.
Изготовление свайно-ленточного фундамента
Разбивка
Изготовленный и рассчитанный ранее чертеж или проект в 3D будущего фундамента необходимо перенести в полном масштабе на поверхность участка. Для этого используют землемер и длинную рулетку. Изначально в грунт забивают деревянные колышки, обозначая периметр и углы будущего свайно-ленточного фундамента. Между колышками натягивается шпагат или толстая капроновая нить. После этого производят замеры и определяют будущую траекторию внутренних простенков. По их траектории также натягивают нить. Получив четкое очертание будущего фундамента по траектории нити, сверяясь с чертежом, на поверхности почвы деревянными колышками обозначают точное расположение будущих свай.
Земляные работы
Если свайно-ленточный фундамент будет мелкозаглубленный, то по всей траектории нити выкапывается траншея шириной 35-40 см и глубиной от 30 до 60 см. Точную глубину будущей ленты указать трудно, так как многое зависит от проекта здания и, главным образом, от будущей нагрузки, которая должна была учитываться еще на этапах проектирования. Выкопав траншею, ее дно трамбуют и приступают к бурению скважин.
Если же изготавливается свайно-ленточный фундамент ростверкового типа, то в изготовлении траншеи нет необходимости, так как бетонная лента будет располагаться приподнято на сваях над уровнем почвы. В этом случае сразу приступают к бурению скважин.
Для бурения скважин в индивидуальном строительстве существует несколько вариантов:
- Скважины бурятся вручную ручным буром, который представляет собой полую металлическую трубу с заостренным наконечником. Со стороны заостренного конца трубы под углом в 35 градусов расположены две лопасти-лезвия. На противоположном конце бура поперечно трубе расположена длинная труба – рукоять. Для бурения требуется участие двух человек с хорошей физической подготовкой. Взявшись с двух сторон за горизонтальную рукоять, бур вращают по часовой стрелке и углубляют в почву. Периодически инструмент поднимают на поверхность, изымая из скважины излишки грунта. Такая работа требует много физической энергии, и она целесообразна, когда речь идет о возведении небольшой постройки. Например, если изготавливается свайно-ленточный фундамент под беседку или баню из бруса.
- Бурение скважин передвижной пневмобуровой установкой, которая представляет собой небольшой автоприцеп. Внутри расположен двигатель внутреннего сгорания, работающий на дизельном топливе. Полученная от двигателя вращательная энергия червячной передачей передается на пневмозахват, в котором подвижно зафиксирована вертикальная стойка бура. Участие человека здесь сводится к минимуму. Необходимо установить ровно вертикально бур, зафиксировать его в губках захвата и следить за ходом бурения.
- Если свай требуется много или их глубина превышает 200 см, то рациональнее обратиться к специалистам и заключить договор на бурение. Скважины под такие сваи бурят автобуром. Как правило, это автомобиль ЗИЛ, у которого вместо кузова установлена мощная буровая установка и специальные буры, которые смогут пробурить углубление до 500-600 см.
Подземная гидроизоляция набивных свай
Для гидроизоляции понадобится любой рулонный битумный материал. Например, рубероид, рубемастили их аналог. Рулон рубероида разворачивают на ровной поверхности и отрезают кусок полотна, равный по длине подземной длине будущей бетонной сваи. После этого полотно не очень плотно скручивают в трубку диаметром, совпадающим со скважиной. Скрученную трубку рубероида аккуратно погружают на всю глубину в пробуренную скважину. В последствие залитый бетон под собственным весом и давлением расширит трубку из рубероида и плотно прижмет материал к стенкам земляной скважины.
Армирование свайно-ленточного фундамента
Армировать будущий свайный фундамент начинают со скважин. Однако перед этим на дно каждой скважины насыпают 25-30 см карьерного песка, который с поверхности тщательно трамбуют длинным брусом с широким сечением. Насыпав и утрамбовав песчаные подушки, приступают к вязке арматурных каркасов. Для каркасов под сваи изначально изготавливают наборы круглых хомутов из обожженной катанки диаметром 6 мм. Количество хомутов зависит от длины будущей сваи, а расстояние между хомутами должно составлять 20-25 см. Диаметр круглого хомута должен быть на 6-10 см меньше диаметра самой скважины. Это необходимо для того, чтобы залитый жидкий бетон полностью обволакивал арматуру.
Многое зависит от проекта фундамента. Если лента мелкозаглубленная, то ее армирование производят на этом же этапе. На дно траншеи укладывают горизонтально арматурные каркасы, вязанные на квадратных или прямоугольных хомутах. При этом установленные в скважины вертикальные каркасы обязательно должны входить в горизонтальные каркасы, и все точки пересечения арматуры должны быть хорошо связаны обожженной проволокой диаметром 1,5 мм. Вообще, в армировании фундамента нигде не используется электросварка. По установленным строительным нормам вся арматура исключительно вяжется проволокой.
Армирование и опалубка ростверка
Если монолитная лента будет выполнена в виде ростверка и располагаться над поверхностью грунта, то арматурные каркасы должны быть выпущены из скважин на высоту будущих свай + 25-30 см. На такие выпущенные каркасы сверху надевают отрезки асбестово-цементных труб диаметром 20-25 см. Асбестово-цементная труба в данном случае выполняет и функцию круглой опалубки и одновременно гидроизолирует надземную часть набивной сваи. В последнее время нередко вместо асбестово-цементных труб используют трубы из ПВХ высокого давления.
Опалубку ростверка изготавливают из обрезной доски. Опалубка представляет собой короб с дном и двумя вертикальными стенками. В дне короба электролобзиком вырезают круглые отверстия под диаметр асбестово-цементных труб. После этого короб ставят горизонтально на вертикально установленные и армированные асбестовые трубы. Снизу и по бокам короб надежно фиксируют с помощью упоров и подпорок, используя деревянный брус или остатки обрезной доски. Установив опалубку для ростверка, его армирование производят аналогично с армированием мелкозаглубленной ленты. Однако в наборе вертикальных арматурных каркасов используется не 4, а 6 арматурных стержней: квадратный хомут, 3 стержня сверху, и 3 стержня снизу.
Марка бетона для свайно-ленточного фундамента
Для заливки буронабивных свай и ростверка применяется бетон марки М500. Более низкие марки недопустимы. Если же фундамент заливается на участке с заболоченной почвой или в данной местности случаются сезонные паводки, то для заливки свай применяют бетон марки М600, а ростверк в целях экономии можно залить бетоном М500. Однако лучше всю конструкцию заливать монолитно бетоном одной и той же марки.
Как правильно залить ленточный фундамент со сваями
Для заливки свайного фундамента лучше всего заказать бетон автомиксером. Можно, конечно, изготавливать бетон самостоятельно при помощи бетономешалки, но здесь есть один нюанс. Свайный фундамент должен быть монолитный, то есть, не допускается заливка свай до половины, а через некоторое время залить остальную половину – свая развалится. Таким способом можно заливать обычный ленточный фундамент, но не свайный.
Готовый бетон из автомиксера подается непосредственно в основание армированной скважины. После наполнения скважины в глубину бетонной массы погружают булаву глубинного вибратора. Булава создает колебания, за счет которых бетонная масса оседает и уплотняется под собственным весом. Провибрировав дно скважины, булаву поднимают на середину будущей сваи и продолжают вибрацию. Затем скважину доливают бетоном, так как он заметно оседает в процессе уплотнения, и вибрируют верхнюю часть будущей сваи.
Залив доверху все скважины, в этот же день производят заливку мелкозаглубленной ленты или ростверка. Здесь для уплотнения бетонной массы можно использовать ту же булаву, включив вибратор на слабые колебания, или же уплотнять бетон вручную при помощи обычного деревянного бруска. После заливки свайно-ленточного фундамента дальнейшее строительство стен на нем возможно спустя 28 суток – это полный срок затвердения бетона.
