Описание и создание свайно-монолитного фундамента

На неустойчивых грунтах требуется передать массу здания на прочные глубокозалегающие слои почвы. Тогда применяют сваи, соединенные вверху монолитным ростверком – это свайный монолитный фундамент.

Описание

Для слабой почвы используют погруженные в землю сваи. Важную роль играет объединение их верхних частей в цельную жесткую систему – ростверк. В отличие от простого ленточного фундамента, он опирается не на грунт, а на сваи и передает им массу здания. Если он ложится своей плоскостью на почву, при ее пучении его может оторвать.

Принцип работы свайно-монолитной основы – передать нагрузки на стойкий грунт, находящийся под ненадежными сегментами почвы или достигнуть стойкости за счет трения с окружающей средой. Свайный фундамент дает возможность не проводить земляные работы в бесподвальных домах или значительно сократить их. Единственный его недостаток: сложности с обустройством подвала, если он нужен.

Грунты

Сваи используют на таких почвах:

• с 1…20% перегноя, на торфяных и заторфованных, сапропелях, глинистых, иольдиевых глинах, мокрых солончаках;
• на лессовидных, неустойчивых при насыщении влагой;
• на песчано-глинистых влажных плывунах, пластичных суглинистых, глинистых, пучинистых.

Особой эффективностью отличается свайная конструкция на почвах с пучинистой природой при замерзании ниже полторы метров. Такой фундамент намного надежнее, чем столбчатая и простая ленточная конструкция.

Сваи и монолитный ростверк применяется также на породах с большой плотностью, с целью уменьшения трудозатрат. Нет потребности в рытье котлована, складирования и вывозе грунта. Слишком плотные почвы тоже являются причиной применения указанной конструкции: пробурить скважины под сваи гораздо легче, чем рыть котлован.

Сваи

Стержни с острым концом или широкой подошвой — сваи — применяются нескольких видов. Они могут быть бетонными, из металла, дерева, с квадратным или круглым сечением, готовые к применению или создаваемые в грунте.

Чаще всего, полностью своими руками, без привлечения тяжелой техники, для больших жилых домов, сооружают монолитный свайно-ростверковый фундамент с опорами, созданными прямо в земле (буронабивные сваи). Он, как правило, не применяется для небольших домиков, когда используются маленькие опоры или стержни, ввинчиваемые в землю своими руками — для этого есть сборный ростверк.

Под свайную монолитную конструкцию есть смысл использовать набивные опоры, изготовляемые прямо внутри грунтовых скважин. Их сравнительно легко создать самостоятельно без тяжелой техники. Предварительно делается скважина, она армируется и бетонируется

Сваи в индивидуальном строительстве имеют стандартную длину – 1,5–6 м, они вбиваются с расстоянием не превышающем 2 м.

Этапы

Создать фундамент на сваях с монолитным ростверком, под силу обычному застройщику с применением буронабивных опор, создаваемых в грунте. Процесс имеет несколько этапов.

Подготовка

Участок расчищается от лишних предметов, мусора, выравнивается, размечается. Траншея копается маленькой, около полуметра. В ней будет находиться малозаглубленный монолитный ростверк, держащийся сваями. На ее дне создают песчано-гравийную подушку (слои по 10–15 мм), это уменьшит пучение грунта, обеспечит отвод воды. Есть смысл создавать ростверк высоко над землей – будет больше шансов, что при пучении грунта его не порвет, тогда траншея не копается, а создается лишь подушка для короба опалубки.

Скважины

Ручные, электрические, моторизированные буры приобретаются в специализированных магазинах и позволяют рыть скважины больше 600 мм в диаметре с опорной подошвой.

Сваи располагаются в угловых точках, на пересечениях и по периметру стен, там же роются отверстия скважин. Расстояние между ними – 1,5–2 м. Глубина отверстия на 30–50 см должна превышать точку промерзания земли. На дно скважин насыпают песчаную подушку слоем в 15–20 см., она проливается водой, трамбуется.

Создание свай. Армирование и бетонирование

Главное отличие от столбчатого фундамента — сваи погружают ниже глубины промерзания. После скважин приступают к набивным опорам. В углубление помещают трубы из рубероида, асбестоцемента, металла. Они могут быть готовые или созданные самостоятельно. Диаметр должен позволять плотно их поместить в отверстие, а длина должна быть на 30 см больше его.

Из самых дешевых материалов используют трубу из 2–3 слоев рубероидных листов, ее стягивают посредством проволоки и помещают в отверстие. Вода внутри представляет опасность, если поднялась выше четверти глубины, тогда ее откачивают.

Рубероидная оболочка не даст молочку бетона убежать в землю и уменьшит воздействие пучинистых грунтов.Раствор в трубы заливают на 30–40 см. Далее, их поднимают на 20 см. Бетон, вытекая, заполняет место, образуя подошву, обеспечивающую дополнительное сцепление.

Следующий этап – армирование предварительно изготовленной каркасной сеткой. Она может состоять из 3 или лучше из 4 прутьев ребристой арматуры сечением в 6 мм. Стержни скрепляются поперечинами с помощью вязальной проволоки через 50 см. Длину арматуры нужно рассчитать так, чтобы ее верхняя часть выступала из оболочки, но оставалась на 2–3 см меньше ростверка.

После установки каркаса, в отверстия заливается бетонный раствор. Рекомендуемая марка раствора – М200 и больше с наполнителем средней фракции и низкой лещадности. Далее, его протыкают штырями, чтобы выпустить воздух. Затем – уплотняют глубинным вибратором или подручными средствами – доской с тяжелым круглым плоским наконечником.

Ростверк

Монолитный ростверк представляет собой бетонную ленту, опирающуюся на буронабивные сваи, которые придают ему высокую устойчивость. Такой ростверк включает сваи в свою толщу. Одним из разновидностей его есть плитный монолитный ростверк (по сути, просто плита, соединенная с опорами), но он используется очень редко и невыгоден экономически. Принцип создания в обоих случаях одинаков: бетон заливается в опалубку так, чтобы заливка опиралась на сваи.

За высотой расположения ростверк делится на низкий, повышенный, высокий.

В свайно-ростверковой конструкции используется арматура с минимальным сечением в 10–12 мм. Каркас состоит из двух поясов – нижнего и верхнего, они соединяются стержнями (сечение 8 мм) вязальной проволокой. Для свайно-монолитного основания с заглублением на траншейном дне делается прослойка из песка и гравия. На ней монтируются элементы опалубки. Это доски или щиты по периметру траншей с подпорками. Для более плотных почв щиты иногда монтируют лишь на части ростверка над землей, а стенками для ее углубленного сегмента выступает сама траншея, покрытая гидроизоляцией.

Под свайно-монолитный ростверк над землей опалубка монтируется коробом на подставках или на слой из песка и гравия, насыпанного уже на поверхности.

Способы монтажа конструкции ростверка висячего типа:

• фиксируется на насыпную уплотненную прослойку, имеющую высоту равной расстоянию до земли от сооружаемого ростверка. Подушка, после твердения заливки, демонтажа досок, убирается;
• щиты сбивают коробом, дно которого по горизонтали соединяет свайные верхушки и располагается на высоте ростверочной подошвы.

Высота щитов во всех случаях — на 5–7 см больше заливки или конструкция вверху выставляется точно по горизонтали, используя уровень. Для проверки ровности делают отметки карандашом изнутри или помещают туда нити-обноски. После этого внутрь помещают армированный каркас.

Армирование ростверка

Арматурный остов соединяется с выпусками стержней из свай. Это обеспечит надежную связь с ростверком. Армирование делается также как для ленточной основы с одним дополнением: остов связывают с прутьями, торчащими из опор.

Виды каркаса:

• 1–2 отдельные каркасы прутьев по горизонтали и поперек;
• жесткий остов — пояса стержней связывается перемычками по вертикали или хомутами.

Продольная арматура – ребристые стержни в 10–16 мм. Для вертикальных соединений используют ребристые или гладкие прутья в 6–12 мм из которых также изготовляются хомуты в форме буквы П, соединяющие продольные ряды.

Бетон должен закрывать прутья не меньше, чем на 3–5 см, для этого снизу, по бокам ставят подставки из пластика, обеспечивающие нужную толщину защитного бетонного слоя и стойкость каркаса при заливке. Толщина верхнего защитного слоя — не меньше 5 см. Прутья вяжутся специальным крючком и вязальной проволокой.

Бетонирование

Свайно-ростверковый фундамент заливается как обычно:

• бетон медленно заливается;
• прокалывание штырями;
• уплотнение вибратором, тяжелой доской до появления молочка;
• выравнивание уровнем и ровной доской;
• фундамент накрывается полиэтиленом, 1–2 раза на день бетон нужно увлажнять, пока он не наберет прочности (5–7 дней).

Стены можно возводить через 3–4 недели, но перед этим на поверхность бетона нужно уложить гидроизоляцию: рулонные материалы, рубероид или обработать битумом, полимерной мастикой.