Свайно-ростверковый фундамент: плюсы и минусы, виды и монтаж ростверка

Ростверк — элемент свайного фундамента, служащий для связки свай в единую конструкцию.

Обвязка устраивается для различного вида свайных опор: винтовых, железобетонных, буронабивных.

Основные функции ростверка:

• соединение свай в единую конструкцию;
• равномерное перераспределение нагрузки на сваи;
• увеличение несущей способности фундамента;
• придание дополнительной жесткости основанию;
• предотвращение неравномерной просадки дома;

Устройство ростверка рекомендуется при возведении частных домов и коттеджей независимо от типа грунта. Не целесообразно устраивать ростверк для бревенчатых домов, в которых функцию обвязки будет выполнять нижний венец, и для каркасных домов, где производится нижняя металлическая обвязка. При строительстве коттеджей из штучных материалов на свайном фундаменте монтаж ростверка обязателен. Для легких небольших домиков, хозпостроек, беседок ростверк может являться полноценной наземной частью комбинированного фундамента.

Важно! Многие путают понятия «ленточный фундамент» и «ростверк». По конструкции эти элементы действительно часто очень похожи (особенно монолитные). Однако функции элементов разные: ростверк — перераспределяет и при этом воспринимает часть нагрузок от строения, а ленточный фундамент — опирается на грунт и воспринимает основную часть веса строения.

Преимущества и недостатки свайно-ростверкового фундамента

Свайно-ростверковый фундамент — одно из самых часто применяемых видов основания в частном строительстве. Востребованность конструкции объясняется наличием множества плюсов:

• низкая стоимость и возможность самостоятельного монтажа — главные достоинства, позволяющие уменьшить сметную стоимость строительства;
• универсальность — подходит для всех грунтов, при условии правильного выбора типа свай;
• монтаж можно проводить в любое время года;
• длительный срок эксплуатации, в зависимости от материала свай — от 25 до 100 лет;
• возможность устройства фундамента на участках с перепадами;
• несущая способность до 20 тонн на одну сваю;
• небольшой объем земляных работ и возможность сохранить благоустройство на участке.

Такой тип фундамента отлично подходит в качестве основания для дома из легких пено- и газоблоков, а вот кирпичный дом требует обустройства свайно-монолитного основания, в состав которого тоже входит ростверк.

Ростверковый фундамент имеет свои минусы:

• необходим детальный расчет свайного поля;
• основание требует утепления и гидроизоляции;
• сложность ремонта металлического ростверка.

Необходимость ремонта во многом зависит от правильности выбора свай. Проблемы чаще всего доставляют винтовые опоры, которые подвергаются коррозии и теряют несущую функцию. В этом случае необходима их замена с частичной разборкой ростверка и использованием подпорных стенок.

Виды ростверков на свайные фундаменты по расположению

Существует очень много вариантов устройства ростверка для комбинированного свайного фундамента. При выборе необходимо определиться с тем, каким образом конструкция будет располагаться относительно земли. По этому критерию различают следующие типы ростверков:

1. Висячий или высокий. Расстояние между уровнем земли и нижней частью сооружения составляет не менее 30 см. Подходит для домов на пучинистых, набухающих грунтах, участках с риском подтопления, при высоком уровне подземных вод. Для устройства висячего ростверка необходим сложный расчет несущей способности свай, т.к. именно они будут воспринимать до 70% нагрузки.
2. Повышенный. Подошва сооружения совпадает с нулевой отметкой, а сама конструкция возвышается над нулевым уровнем на 10 см. Устройство такой обвязки возможно только на грунтах с хорошей несущей способностью. Недостаток данного типа — отсутствие воздушной прослойки между ростверкоми почвой, что приводит к повышенным теплопотерям дома. Для минимизации потерь тепла под ростверком производят выемку грунта на 10-15 см, чтобы образовалась воздушная подушка.
3. Мелкозаглубленный. Ростверк на 10-20 см заглублен в землю. Это самый оптимальный вариант, т.к. в этом случае конструкция равномерно распределяет нагрузку на сваи и фундамент. Мелкозаглубленный ростверк можно делать только на стабильных грунтах. Если почвы на участке рыхлые, водянистые, то потребуется подсыпка слоя грунта толщиной 0,5 м, что приводит к удорожанию строительства.
4. Заглубленный. Более половины ростверка находится под землей. Конструкция отличается надежностью, но при ее реализации необходимо проделать большой объем земляных работ. Поэтому такой тип обвязки применяется редко, преимущественно для возведения массивных 2-4-х этажных таунхаусов и коттеджей из кирпича.

Виды ростверков по материалу изготовления

Для изготовления фундамента с ростверком могут применяться металлические балки, деревянный брус или железобетон. Выбор материала для обвязки зависит от типа и массы сооружения, гидрогеологических характеристик почв, финансовых возможностей владельца будущего дома. Рассмотрим основные виды ростверков, выполненных из разных материалов.

Деревянный ростверк для фундамента

Это самый простой в исполнении и дешевый вид обвязки. Для деревянных легких строений функции обвязки может выполнять первый венец, но при строительстве каркасной бани или хозпостройки из газосиликатных блоков необходим ростверк. Технология монтажа конструкции простая: предварительно подготовленные доски укладываются вдоль будущих стен и соединяются с оголовками свай. Подробнее о монтаже и требованиях к ростверку можно узнать в нормативе СП «Деревянные конструкции». При выполнении деревянной обвязки важно соблюдать следующие правила:

1. Деревянный ростверк может быть только висячим или повышенным. Оказавшись в земле, дерево быстро придет в негодность.
2.  Использовать такой тип обвязки можно только для легких строений.
3. Желательно чтобы сваи были винтовыми. Для опор из бетона придется делать металлические оголовки, т.к. связать бетон с деревом жестко невозможно.
4. Доски для конструкции должны быть камерной сушки, обработанные антисептиком и водозащитным составом.
5. Сечение досок выбирается в зависимости от массы сооружения: для одноэтажных строений — 15х15 см, для домов с мансардой — 15х20, 20х20 см.
6. Доски устанавливаются строго вертикально!
7. После монтажа конструкции устанавливается лежень — горизонтальная доска, улучшающая геометрию сооружения.

К преимуществам деревянной обвязки можно отнести простоту изготовления и отсутствие необходимости утепления. Гидроизоляция сооружения необходима: пленка из вспененного полиэтилена подкладывается в месте соединения свай с деревом, а также под лежень. Недостатки деревянного ростверка: ограниченность применения, срок службы 10-15 лет.

Металлический ростверк для фундамента

Металлический ростверк надежен и подходит для массивных домов. Свайно-ростверковый фундамент с металлическими элементами выполняется преимущественно на винтовых опорах, но его можно соединять и с буронабивными, забивными сваями при помощи припусков арматуры. Металлический ростверк делается из двутавра, швеллера или квадратного профиля. По стоимости и простоте использования лучше всего подходит швеллер.

Размер швеллера зависит от диаметра свай:

• швеллер 12, 14 и 16 используется для опор 108 мм, при этом, чем тяжелее строение, тем больше должна быть металлоконструкция;
• швеллер 16, 18 и 20 используется для опор 108 и 133 мм.

Для 2-х этажного коттеджа оптимальный вариант — швеллер 20, для одноэтажного — 16 или 20, для хозпостройки или бани — 14, 16. Металлический ростверк относительно земли может располагаться выше, быть мелко- или глубоко заглубленным. При устройстве заглубленного свайно-ростверковогофундамент металлоконструкции необходимо обрабатывать антикоррозийным составом или покупать оцинкованные изделия. Ростверк связывается с оголовками винтовых свай или выпускной арматурой бетонных опор посредством сварки, образуя узел обвязки. Сварные швы обрабатываются грунтовкой.

Главное преимущество металлического ростверка — прочность, конструкция образует жесткую и надежную связку. Среди недостатков можно отметить трудоемкость, необходимость сварных работ, подверженность коррозии.

Бетонный ростверк для свайно-ростверкового фундамента

Бетонный ростверк имеет вид железобетонной ленты, которая связывает все сваи по периметру фундамента и вдоль будущих несущих стен. По конструктивному исполнению различают следующие виды ростверков:

• сборный, состоящий из готовых ж/б конструкций, например изделий РС1, РБ и пр.;
• монолитный, заливаемый на участке в подготовленную опалубку.

Сборный ростверк более дорогой, при его устройстве часто возникают трудности со связкой свайной и наземной части фундамента. Поэтому в большинстве случаев для строительства частных домов выбирается монолитная обвязка ленточного типа.

В Сети часто можно встретить понятие «монолитный ростверк плитного типа». Такое определение ошибочно, т.к. в данном случае речь идет не об обвязке, которая является основной функцией ростверка, а о полноценном свайно-монолитном фундаменте плитного типа. Также важно понимать, что говоря о бетонном ростверке, подразумевается конструкция с армированием, т.е. железобетонная. Ростверк из одного бетона не может использоваться для обвязки, т.к. конструкция должна работать на изгиб, а бетонный раствор без армирования прослужит крайне недолго.

Расчет свайно-ростверкового фундамента

Расчет комбинированного основания с железобетонным ростверком состоит из двух частей:

Расчет свайного поля

Структура и принцип расчета зависит от типа используемых опор. Для винтовых опор при расчете определяется их диаметр, размер лопастей, глубина заложения, расстояние между сваями. Рассчитывая буронабивные опоры необходимо определить глубину, диаметр и шаг, а также произвести дополнительный расчет армирования.

Расчет железобетонного монолитного ростверка

Цель расчета монолитного ростверка свайного фундамента заключается в вычислении продавливания конструкции, ее возможности противостоять изгибающим нагрузкам и определении прочности сечения при воздействии поперечных сил. Процесс расчета подробно описан в СНиП 3.03.01-87, СП «Проектирование и устройство свайных фундаментов» и ГОСТ Р 52086-2003. В сфере частного домостроения производить эти сложные расчеты не целесообразно. Достаточно определить основные размеры обвязки для свайного фундамента:

Глубина заложения ростверка

Глубина заложения напрямую зависит от того, какой тип фундамента был выбран. Напомним, что относительно уровня земли свайно-ростверковый фундамент может быть висячим, повышенным, мелко- и глубоко заглубленным. Свайная часть комбинированного свайно-ростверкового фундамента закладывается как минимум на глубину промерзания почв. Оптимальная глубина заложения ростверка — 10-30 см ниже нулевого уровня. Чем тяжелее масса дома, тем больше должен заглубляться ростверк.

Если ростверк недостаточно заглублен, то фундамент может дать усадку, которая приведет к исчезновению воздушной прослойки между грунтом и монолитной лентой.

Ширина ростверка свайного фундамента

Ширина обвязочной монолитной ленты определяется по формуле:

В = М/L*R

где: В — ширина ленты;
М — масса дома (материалы + нагрузки);
L — длина ростверка;
R – коэффициент несущей способности грунта, определяемый по таблицам в СНиП.

Сергей Юрьевич

Строительство домов, пристроек, террас и веранд.

Задать вопрос

Длина ростверка - это сумма периметра фундамента и несущих стен. Формула подходит для расчета ширины повышенного и заглубленного основания. Еще один способ вычисления ширины обвязочнойленты без использования формулы: ширина равна диаметру используемых свай плюс 25-35 см. Ширина висячего ростверка определяется в ходе сложных расчетов, которые можно произвести при помощи специальных инженерных программ.

Высота ростверка свайного фундамента

Высота зависит от типа стройматериала, из которого будет возводиться дом. Под газобетон достаточно высоты 40 см, для силикатных блоков — 50 см, более тяжелых материалов — 60 см. Относительно ширины высота ростверка должна составлять 90-110%.

Если ростверк будет одновременно являться цоколем дома, то следует сделать его повыше — 50-60 см. Это необходимо для устройства продухов, которые располагаются на высоте 30-40 см от нулевой отметки.

Рекомендуем к прочтению

Свайный фундамент с ростверком под газобетон

Подробнее

Пример расчета ростверка для свайного фундамента: строится дом из газобетона с длиной несущих стен 100 м на плотных песках с использованием винтовых опор диаметром 108 мм. Масса дома составляет 55 т. Заглубление ростверка, учитывая массу строения, принимаем 0,2 м. Рассчитываем ширину: В = 55 т/100 м * 75. Ширина составляет 41 см (по другому расчету 10,8 см + 30 см = 40,8 см). Высота ростверка будет составлять 40 см, из которых 20 см будет заглублено под землю.

Расчет армирования ростверка

Армирование обвязки необходимо для противостояния изгибающим нагрузкам. Арматура, используемая для армирования должна соответствовать требованиям СП «63.133301.2012». Для определения сечения арматурных стержней рекомендуется воспользоваться таблицей:

Минимальное сечение арматурных стержней

Для армирования необходимо использовать стержни класса А3. Схема армирования подойдет самая простая на 4 или 6 стержней с вертикальными вставками каждые 30-40 см.

Свайно-ростверковый фундамент своими руками

Устройство свайно-ростверкового основания начинается с подготовки участка, которая включает расчистку и создание траншеи для заглубленного ростверка. Следующий шаг — монтаж свайных опор. Технология монтажа свай зависит от их типа. Винтовые сваи вертикально вкручиваются в землю. Для буронабивных опор подготавливается скважина, которая затем бетонируется. После того, как свайное поле готово можно приступать к выполнению ростверковой части фундамента.

Пошаговая инструкция по устройству ж/б ростверка:

1. Подготовка инструментов и материалов. Заказа бетона класса В17,5…22,5. При необходимости можно выполнить подсыпку из мелкого щебня или гравия под будущую обвязку.
2. Монтаж опалубки. Высота опалубки должна быть на 10 см выше высоты ленточного ростверка. Для опалубки можно использовать доски или щиты, которые должны быть достаточно прочными, чтобы выдержать нагрузку бетона.
3. Армирование и связка свайной части и ростверка. Арматурный каркас из стержней создается на специальных подставках, позволяющих расположить стержни в пространстве. Вязка армокаркасапроизводится вручную при помощи специального крючка или пистолета. Продольные и поперечные стержни связываются проволокой сечением 0,8…1,5 мм. Проволоку рекомендуется нарезать заранее. Армокаркас устанавливается в опалубку, где происходит его связывание с арматурой свай. Соединение должно быть максимально жестким.
4. Заливка опалубки с армокаркасом бетонной смесью. Чтобы правильно залить бетон нужно смесь распределять равными горизонтальными слоями толщиной 10-15 см. Каждый слой после заливки утрамбовывается виброинструментом. Затем заливается следующий слой.
5. Уход за бетоном в период затвердевания. Конструкцию необходимо защищать от ветра, осадков и УФ-лучей. При сухой погоде и температуре выше +22 С бетон следует периодически увлажнять.
6.  Разборка опалубки. В первую очередь демонтируются распорки и крепления, а затем доски. Опалубка должна легко отходить от застывшего бетона, если этого не происходит, то смесь окончательно не застыла и не набрала прочность.

При самостоятельном замесе бетона важно точно следовать рецептуре для выбранного класса. Например, для приготовления смеси В22,5 (М300) необходимо соблюдать пропорцию цемент/песок/щебень = 1,2/4,4/3, а для соотношения вода/цемент = 0,53…0.55/0,60.

Гидроизоляция свайно-ростверкового фундамента

Основание с ростверками нуждается в гидроизоляции, которая защищает фундамент от влаги. Особенно актуально устройство гидроизоляции для заглубленных свайно-ростверковых фундаментов. Для повышенных ростверков также желательно произвести гидроизоляцию. Различают следующие варианты гидроизоляции:

• обмазочная — обвязка покрывается слоем битумной мастики;
• рулонная — монолитная лента обмазывается тонким слоем мастики, а сверху укладывается рулонная гидроизоляция;
• напыляемая — жидкий состав с водоотталкивающими свойствами (типа «жидкая резина») наносится пульверизатором;
• проникающая – раствор с высокими адгезивными свойствами, которым обрабатывается фундамент для защиты от влаги.

Выбор гидроизоляции зависит от уровня грунтовых вод, типа почв, разновидности ростверка, финансовых возможностей и личных предпочтений владельца. У разных типов гидроизоляции существуют свои достоинства и недостатки, которые рекомендуется учитывать при выборе.

Утепление свайно-ростверкового фундамента

Теплоизоляция ростверка позволяет предотвратить потерю тепла через пол дома. В качестве утеплителей можно использовать:

• пенопласт или экструдированный пенополистирол в плитах;
• напыляемую пенополиуретановую теплоизоляцию.

Применять минеральноватные утеплители для фундамента нельзя, т.к. они активно впитывают влагу и приходят в негодность. Основные параметры, на которые нужно обращать внимание при выборе теплоизолятора фундамента на сваях: теплопроводность — должна быть не менее 0,035 Вт/мк и водопоглощение не более 4%. Также утеплитель должен обладать шумоизолирующими свойствами, быть стойким к грызунам и агрессивным средам. Плиты утеплителя крепятся к верхней и нижней части ростверка при помощи клей и дюбель-гвоздей. Сверху монтируется армирующая сетка и штукатурный слой или другой вид отделки. Для отвода влаги и сохранения герметичности фундамента обязательно нужно сделать отмостку.