Конструкція свайно-ростверкових фундаментів помітно дешевше популярних стрічкових і дає прекрасний результат по надійності і довговічності. При цьому технологічний процес настільки простий, що є можливість виконати всю роботу своїми руками.
- Специфіка пальового фундаменту з ростверком
- Переваги
- Недоліки
- Що таке свайно-ростверковий фундамент
- Як працює ростверк
- Класифікація елементів конструкції та технологія зведення
- Палі - види та особливості
- Ростверк - класифікація та особливості
- Технологія зведення свайно-ростверкової основи
- Етап 1 - Підготовчий
- Етап 2 - Підготовка території
- Етап 3 - Монтаж паль
- Етап 4 - Монтаж ростверка
- Конструктивні особливості та принцип роботи
- Існуючі види
- Конструкція ростверка
- Як правильно вибрати палі
- Пристрій пальового фундаменту з ростверком
Специфіка пальового фундаменту з ростверком
Пристрій даної конструкції представляє палі, які вкопують в грунт і зміцнюють на поверхні землі за допомогою ростверка. Ростверк - монолітна плита або стрічка, яка пов'язує частини паль, що виступають із землі. Одночасно ця конструкція служить і основою для стін майбутнього будинку або лазні. Свайно-ростверковий фундамент буває монолітний, збірно-монолітний і збірний. Єдина конструкція більш міцна, довговічна і легка в установці.
Пальовий фундамент відрізняється економічністю, легкістю і оперативністю в установці. Будівництво такої конструкції не вимагає використання дорогої спецтехніки при монтажі. Крім того, свайно-ростверковий фундамент не примхливий до виду ґрунту. Основу укладають на нестійкі і рухливі ґрунти, при високому рівні ґрунтових вод і сильному ступені промерзання. Таку конструкцію можна звести навіть при вічній мерзлоті!
Однак пристрій свайно-ростверкового фундаменту не передбачає наявність цокольного поверху, підвалу або підземного гаража. Крім того, конструкція не підходить для важких стін з бетону або цегли, проте оптимально підходить для бревенчастої лазні, дерев'яного дачного будиночка і невеликого котеджу.
Що таке свайно-ростверковий фундамент
Щоб більш детально зрозуміти, що таке свайно-ростверковий фундамент, слід згадати пристрій класичного пальового фундаменту. Це несуча конструкція, представлена певною кількістю паль, заглиблених у землю. Палі заглиблюються по периметру і площі майбутньої будови з деяким кроком, який вираховується виходячи з проектного навантаження.
Для обв'язки пальового фундаменту використовується ростверк з дерев'яного бруса
Головний недолік пальового фундаменту - це поганий розподіл навантаження між опорами. Тому цей вид несучої підстави використовується тільки для невеликих бревеневих і каркасних будівель.
Свайно-ростверковий фундамент являє собою модернізований варіант пальової основи. Несучі опори об'єднуються за допомогою дерев'яного, бетонного або залізобетонного ростверка, який вкладається на палі.
Завдяки жорсткому зв'язку між опорами навантаження, що надається на фундамент, розподіляється більш рівномірно. Це дає можливість використовувати пальовий фундамент ростверкового типу для побудови будівель з блоків і цегли.
Як працює ростверк
Ростверк - це верхня горизонтальна частина пальового фундаменту, що об'єднує несучі опори в єдину конструкцію. Цей елемент фундаменту приймає і рівномірно розподіляє навантаження від стін будови на опори у вигляді паль. Несучі елементи в свою чергу передають навантаження в грунт.
Висота опор свайно-ростверкового фундаменту залежить від глибини промерзання ґрунту
По суті, основне завдання ростверка - це об'єднання паль в єдину споруду, що значним чином покращує розподіл навантаження, запобігає просадці окремих паль в грунт, знижує ризик пошкодження несучих стін та інших конструктивних вузлів будови.
За способом виконання ростверк фундаменту може бути збірним або монолітним. Найбільш показовим прикладом збірного ростверку є пояс зі сталевих балок, які фіксуються між собою за допомогою зварювання. В основному збірний ростверк застосовується для нежитлових будівель, розрахованих на 15-20 років експлуатації.
Монолітний ростверк являє собою більш цільну і міцну конструкцію, для виготовлення якої використовуються різні матеріали. Наприклад, популярним типом монолітного ростверка є залізобетонна стрічка. Іноді цей тип ростверка також називається стрічковим через деяку схожість з однойменним видом фундаменту.
Наземний ростверк повинен розташовуватися на піщаній подушці товщиною до 30 см
Залежно від положення конструкції щодо ґрунту можна виділити такі типи ростверку:
- висячий - розташовується над поверхнею землі на відстані 10-15 см і більше;
- наземний - ростверк лежить на поверхні землі без заглиблення в грунт;
- заглиблений - нижня частина ростверка розташовується нижче рівня грунту і спирається на піщано-гравійну подушку.
При зведенні житлових будівель найбільш часто використовується висячий або так званий високий тип ростверку. Відстань між ґрунтом і нижньою площиною ростверка оберігає основну конструкцію фундаменту від деформації та виривання з особливо пучіністих типів ґрунту.
Наявність порожнечі між ґрунтом і підлогою будови дозволяє підполу постійно провітрюватися, що знижує рівень вологості в приміщеннях будинку або лазні. Наземний і заглиблений ростверк застосовується при будівництві малоповерхових будинків, коли потрібна більш міцна основа з підвищеними теплоізоляційними якостями.
Класифікація елементів конструкції та технологія зведення
Типовий свайно-ростверковий фундамент.
Палі - види та особливості
За матеріалом виготовлення розрізняють залізобетонні, дерев'яні та металеві палі:
Дерев'яні використовують в основному під будівництво будівель з того ж матеріалу, часто це господарські будівлі, альтанки, лазні. Для зведення житлових приміщень зазвичай облаштовуються більш довговічні фундаменти. Установка може проводитися як поодиноко, так і групами по 3-4 стовпи в зв'язці для підвищення міцності і несучої здатності.
Металеві палі можуть бути забивними або гвинтовими, але частіше зустрічається другий варіант. Гвинтовий пальовий стовп являє собою металеву трубу, занурний кінець якої виконаний у вигляді конуса з гвинтовою лопатю для загвинчування. Конусовидний наконечник може бути литим або приварним. Литі палі більш надійні і довговічні, так як у них немає зварного шва, міцність якого знижена. Сталевий виріб обов'язково проходить процес обробки ^ розійним покриттям, а в процесі монтажу порожнину труби заливають бетоном. Термін служби такого фундаменту може сягати до 400 років.
Докладніше про види, типи та особливості технологій пальових фундаментів читайте в цій статті.
Залізобетонні палі виготовляють з армованого бетону, на підприємстві (забивні) або безпосередньо на ділянці (набивні).
Залізобетонні забивні палі.
За методом установки палі поділяють на кілька категорій:
- Забивні. Установка проводиться за допомогою спеціальної техніки - зваєбійних машин, віброповантажувачів і устаткування, яке виробляє установку шляхом втискування стовпа в грунт. При використанні цього типу пальових стовпів земляні роботи можуть не проводитися взагалі, або знімається тільки дерн.
- Гвинтові. Встановлюються шляхом вкручування, вручну за допомогою кабестану, або, в масовому будівництві, з використанням спецтехніки.
- Буронабивні. Монтаж являє собою три етапи: буріння свердловини, встановлення осадних труб з арматурою і бетонування.
Ростверк - класифікація та особливості
Один з варіантів ростверкового фундаменту.
Ростверк - це обв'язувальна стрічка, що зв'язує наземну частину паль в одну конструкцію.
За матеріалом виготовлення ростверки бувають:
- залізобетонними заливними;
- дерев'яними;
- з готових ЖБІ-виробів;
- металевими.
За розташуванням відносно ґрунту:
- висячими (облаштовуються на деякій відстані від землі);
- дрібнозаглубленими (занурюються в грунт на невелику глибину);
- заглибленими (ґрунтовно занурюються в землю; виконують не тільки зв'язувальні функції, а й беруть участь у розподілі навантажень на ґрунт нарівні зі палями).
Ростверковий каркас з бруса.
Найчастіше в будівництві використовуються висячі ростверки. Вони піднімають будівлю над землею, а монтаж відрізняється простотою і невеликою вартістю.
Основна відмінність дрібнозаглубленого ростверка від висячого - це можливість закрити підлогу, позбувшись таким чином від протягів між землею і нижньою частиною будинку.
Фундамент із заглибленим ростверком використовують рідко - по суті, він сам і його облаштування нагадує стрічковий тип підстав, тільки укріплений пальовими стовпами. Це означає, що процес монтажу ускладнюється - риття котловану, облаштування дренуючої піщаної подушки тощо.
Технологія зведення свайно-ростверкової основи
Перед установкою паль проводяться підготовчі роботи.
Етап 1 - Підготовчий
Включає в себе:
- геологічні дослідження;
- розрахунок наступних навантажень і планування розташування паль;
- складання проекту і необхідних креслень.
Етап 2 - Підготовка території
Розмітка ділянки під пальовий фундамент.
Включає в себе:
- очищення місцевості під будівництво;
- зняття верхнього шару ґрунту (при необхідності);
- розмітка території згідно з плануванням - відзначаються місця розташування внутрішніх і зовнішніх паль.
Етап 3 - Монтаж паль
Забивання залізобетонної палі в ґрунт.
Включає в себе:
- для забивних:
- встановлення стовпів за допомогою зваєбійної техніки;
- вирівнювання надземної частини стовпів шляхом підрізання до потрібного рівня.
- для буронабивних:
- буріння отворів;
- встановлення труб і армування;
- бетонування.
Етап 4 - Монтаж ростверка
Залитий ростверк в опалубці.
Включає в себе:
- облаштування опалубки;
- армування;
- бетонування.
Конструктивні особливості та принцип роботи
Свайно-ростверковий фундамент складається з паль і ростверка. Останній - це плити або балки, що з'єднують опори між собою. Монтується над поверхнею землі. Буває монолітним, збірно-монолітним, збірним.
ФОТО: montag-rb.ru Свайно-ростверковий фундамент складається з опор і ростверку.
З'єднання опор між собою за допомогою ростверка сприяє рівномірному розподілу навантаження. Це актуально при будівництві блочних або цегляних будівель.
ФОТО: teremforum.ru Ростверк рівномірно розподіляє навантаження.
Існуючі види
Види пальових фундаментів розрізняють за типом паль.
Бувають:
- Палі-стійки. Вони занурюються в ґрунт до появи жорсткого контакту з щільними ґрунтовими шарами. Утворюють найміцнішу опорну конструкцію і здатні нести будівлі будь-якої ваги і поверховості.
- Висячі палі. Несуча здатність цих опор залежить від сили тертя на бічних стінках і від міцності грунтової подушки під наконечником, що утворюється при зануренні. Така конструкція зручна при занадто глибокому заляганні щільних шарів ґрунту, але здатна раптово змінювати свої параметри внаслідок змін рівня ґрунтових вод або інших процесів.
Матеріалом для виготовлення паль служать:
- Деревина. Найдавніший і традиційний матеріал, що володіє масою недоліків. З появою інших, більш стійких і міцних видів, дерев'яні палі практично зникли з арсеналу будівельників, хоча подекуди ще використовуються (у приватному будівництві, для зведення допоміжних будівель).
- Метал. Забивні палі спеціально не випускаються, в цій ролі використовують відрізки рейок, швелерів або двотаврів відповідного розміру. Гвинтові палі виготовляються повністю готовими до використання. Специфіка металу не дозволяє отримати довговічні опори через корозію, викликану електрохімічними процесами і наявністю блукаючих струмів.
- Залізобетон. Найбільш поширений тип паль. Найміцнішими є забивні, що виготовляються за спеціальною технологією з використанням напруженої арматури. Буронабивні палі відливають з бетону прямо на майданчику, що зручно, знижує транспортні витрати і загальний рівень використання будівельної техніки, але значно збільшує термін виготовлення через необхідність витримки бетону для набору конструкційної міцності.
Існує три основних різновиди пальових фундаментів:
- На забивних палях. Занурення стовбурів проводиться спеціальними машинами. Процес не займає багато часу, опори виходять міцними і надійними. Недоліком є неможливість проведення робіт поруч з експлуатованими будівлями через зрушення ґрунту, що відбуваються при зануренні.
- На буронабивних палях. Цей тип паль зручний тим, що не потребує транспортування, розвантаження, використання підйомної техніки. У заздалегідь підготовлену свердловину опускають гільзу (рід опалубки, виготовленої з руберойду або пластикової труби відповідного діаметру), встановлюють арматурний каркас і заливають бетон. Всі операції можуть бути виконані самостійно, але буде потрібно досить довгий період витримки паль для застивання бетону.
- На гвинтових палях. Вони виготовляються зі сталевих труб з товщиною стінок не менше 4 мм. У нижній частині є зварний або литий загострений наконечник і спіралевидні ріжучі лопаті. Занурення гвинтових паль нагадує процес загвинчування шурупа - лопаті забезпечують занурення, гострий наконечник розсуває або розколює зустрічні перепони. Гвинтові палі можуть бути встановлені вручну, при необхідності їх витягують і знову використовують в інших місцях. Термін експлуатації залежить тільки від інтенсивності корозії.
ЗВЕРНІТЬ УВАГУ!
Всі пальові підстави не можуть бути створені на скельних або великоуламкових породах.
Конструкція ростверка
Схема поетапного зведення ростверка. Розмітка пальового поля.
Ростверк - це верхня частина пальової основи. Саме на нього лягає все навантаження безпосередньо від несучих стін і перекриттів, а основне його призначення - це правильне рівномірне перенесення навантаження від будівлі на кожну опору окремо або на їх пучок.
Виробляються ростверки з різних матеріалів, а найнадійнішим і довговічним вважається монолітний ростверк (залізобетонний, бетонний з армуванням, стрічковий з блоків, інші модифікації).
Така плита завжди робиться на деякій відстані від поверхні ґрунту, простір під ними іноді відкритий, а в деяких випадках будують цегляну кладку по периметру ростверка з метою зробити теплоізоляцію внутрішньої поверхні конструкції.
Як правильно вибрати палі
Палі впливають на міцність і термін служби фундаменту. Тому важливо вибрати надійні і довговічні вироби. Фахівці рекомендують купувати стовпи, виготовлені тільки на заводі. Такі матеріали відповідають кожній вимозі щодо будівництва заміських будинків. Саморобні палі відрізняються неправильно зробленою зварювальною швами і неякісною сировиною.
Чим більший діаметр труби, тим вона надійніша і міцніша. Оптимальним діаметром вважається 10-12 сантиметрів. Перед покупкою звертайте увагу і на товщину стінок стовпа. Так, при діаметрі 10,8 сантиметрів товщина повинна бути понад 4 міліметри. Якісні палі виготовляють тільки з нової сталі з використанням піскоструминної та почесрозинної обробки. Стовбури виробів повинні бути цільними без зварювальних швів, а лопасть - з правильною і ретельно вивіреною геометрією без дефектних вигинів.
Палі розрізняють за матеріалами виготовлення. Сьогодні використовують залізобетонні, металеві та бетонні вироби. Експерти рекомендують застосовувати залізобетонні палі, оскільки вони відрізняються найбільшою міцністю.
Пристрій пальового фундаменту з ростверком
Під час проектування фундаментів двома основними завданнями є забезпечення несучої здатності та протидія силам вспучивания ґрунту при його промерзанні. Іншими словами - не можна допустити осідання будови під власною вагою і його перекосу при нерівномірному пученні. Основними заходами щодо забезпечення стійкості є:
- Наскрізне пробурювання слабких або насипних ґрунтів до досягнення пласта з хорошими несучими характеристиками.
- Засипання пазух свердловини матеріалами нерудного походження. При цьому проводиться післяйна трамбовка засипки.
- Збереження геотермального тепла під будівлею шляхом теплоізоляції фундаменту і створення якісного вимощення.
- Захист споруди від впливу підґрунтованих вод пристроєм кільцевого або пристінного дренажу, а при необхідності - і міжпластового.
Для компенсування дії сил морозного пучення лицьову поверхню фундаменту і основу вимощення утеплюють сучасними полімерними матеріалами
Обмовимося, що свайно-ростверковий фундамент не слід плутати зі стрічковим, що спирається на палі. Різниця полягає в тому, що ростверк спирається тільки на палі у вузлових точках, а стрічка повною мірою спирається як на пальові пристрої, так і на грунт.
Розрізняють три види ростверків за місцем розташування:
- Високий. Незалежно від способу виготовлення та матеріалу ростверк розташовується на відстані від ґрунту. Такі конструкції застосовуються при будівництві естакад, мостів, житлових будинків і господарських будівель на схилах. Окремою областю застосування є зведення причалів або пірсів.
- Підвищений. Підошва такого ростверку знаходиться на рівні поверхні землі, не спираючись на грунт. Пристрій опори такої конструкції дозволяє зберегти повітряну подушку під будівлею, захищаючи її від вітру. Недоліком є відсутність доступу до простору під будинком.
- Заглиблений ростверк. Дуже поширена і популярна конструкція через низьку вартість і функціональність. Відмінність від інших полягає в тому, що стрічка має