Способы устройства плитно-свайного фундамента

Опорное основание под здание в частном, городском или промышленном секторе выбирается с учетом ряда технических параметров. Универсальным решением для каждого проекта является плита на сваях – фундамент комбинированного типа с ростверком или без него. Рассмотрим детальнее, какие варианты столбов и площадок допустимы, как проводятся монтажные работы. Ознакомимся с рекомендациями от специалистов.

Конструктивное исполнение и применение

Базовыми элементами основания являются бетонные либо винтовые сваи и монолитные плиты. Вторые могут быть цельными либо сборными из нескольких частей, где обязательно все стыки заливаются цементным раствором. Технически допускается дополнять фундамент ростверком. Обвязка позволяет упростить монтаж плитных элементов, организовать площадку на возвышении над землей.

Такое решение отлично подходит для строительства дома на следующих участках:

• сейсмически нестабильный;
• мало изученный с геологической точки зрения;
• неравномерный относительно расположения пластов с теми или иными породами;
• сложный (пучинистый, с малой или большой глубиной промерзания, с высоким уровнем грунтовых вод);
• просадочный и сильно наводненный.

Во время проведения инженерных расчетов и составления проекта специалисты регламентируются строительными нормами, которые прописаны в следующих документах:

• СП – 50-102-2003, 24.13330.2011, 63.13330.2018;
• СНиП – 2.02.01-83, 2.02.03-85.

Усиленный плитно-свайный фундамент применяется когда по проекту требуется высокая жесткость основания, устойчивость опорной части к поступательным нагрузкам и крутящим моментам. Относительно регионов ограничений нет: южные широты или условия вечной мерзлоты. Плита с дополнительными опорами обеспечивает стабильность зданиям, которые проявляют чувствительность к вибрациям и усадке (каркасные или пеноблочные строения). Так с помощью такого фундамента выполняется безопасное сооружение пристроек или сооружений вблизи и впритык с уже имеющимся домом. При этом этажность может быть любая.

Подробнее об элементах конструкции

Для устройства фундамента практикуется несколько технологий. Можно использовать изготовленные в заводских условиях железобетонные заготовки, что позволит в короткие сроки произвести монтаж и приступить к последующему строительству дома. Сравнительно менее затратно выходит строительство с использованием отдельных арматуры и бетонного раствора. Но так понадобится больше времени, так как каждый элемент конструкции должен набрать необходимую для продолжения работ прочность.

Сваи

Для устройства комбинированного фундамента допускается укладка ЖБ плиты на винтовые и бетонные сваи. Опоры располагаются по углам, в точках пересечения вертикальных конструкций, по всему периметру здания, под всеми несущими стенами. Так будет обеспечено равномерное распределение нагрузки, до 85% которой приходится на столбы. Расстояние между ними необходимо определять через инженерные расчеты. В частном строительстве нередко опускается этот момент в целях снижения расходов, так как дома сравнительно с высотными многоэтажными здания весят значительно меньше.

Тогда в качестве ориентира используются такие практикуемые данные:

• 3 диаметра бетонной сваи – минимальный шаг (например, для бетонного ростверка);
• 5 диаметров – предельное значение (если несущая способность достаточная).

Технически количество точек рассчитывается с учетом целого ряда важных факторов:

• механическая прочность и несущая способность опоры;
• высота пролегания грунтовых вод;
• рельеф, структура и состав почвы;
• климатические особенности, которые влияют на «поведение» грунта;
• плотность и несущая способность земли.

Под готовые ЖБИ столбы по технологии устройства забивных свай на размеченной территории предварительно готовятся посадочные места. Конечная глубина определяется исходя из уровня, на котором происходит промерзание грунта. К этим данным прибавляется 200-250 мм, чтобы в качестве основания выступал стабильный пласт земли.

Более практичным вариантом по некоторые мастера считают вариант с буронабивными сваями. Для их установки выполняются следующие действия:

• формируется скважина заданного диаметра;
• в канал погружается обсадная труба (асбестоцементная либо стальная);
• внутрь опускается армирующий каркас так, чтобы над поверхностью основания будущей сваи оставался выступ на высоту ростверка или плиты для связки (от 4-х стержней сечением 8-14 мм с обвязкой из гладкой арматуры диаметром 6-8 мм);
• емкость заливается бетонным раствором марки М300 и выше с подвижностью П4 (с обязательным виброуплотнением в процессе с помощью погружного оборудования);
• опоры выдерживаются для набора прочности на уровне не менее 50% до последующих монтажных работ (от 3 до 14 дней в зависимости от состава раствора и климатических условий).

В малоэтажном строительстве часто предпочтение отдается винтовым сваям различного типа. Комбинированный фундамент на них служит 20-50 лет в зависимости от условий эксплуатации. Металлические элементы сравнительно с железобетонными дешевле, меньше стоят, проще устанавливаются и сразу готовы к нагрузкам. Монтаж можно проводить вручную или с помощью спецтехники.

Ростверк

Использование ростверка позволяет отделить плиту от грунта, если по проекту предполагается соблюдение того или иного возвышения. Такая технология строительства комбинированного основания под дом условно называется «висячим монтажом». В иной ситуации подготавливается котлован глубиной 500-700 мм (лента располагается на земле или ниже уровня поверхности). В любом случае диаметр опор можно уменьшить на фоне двусоставного плитно-свайного фундамента, так как часть нагрузки со столбов будет переходить на обвязку.

Устройство монолитного ростверка выполняется с использованием одного из двух типов опалубки:

1. Несъемная. Вспененный пенополистирол защищает бетон от давления со стороны сезонного движения почвы, а также от влаги и промерзания. Заготовки могут быть разной ширины и длины, легко монтируются.
2. Сборная. Временные щиты с подпорками допустимы к использованию при устройстве плитно-свайного фундамента с ростверком на возвышении до 1,2-1,5 м над землей. Так как ростверк – это не ленточный фундамент с многослойным основанием, съемная опалубка при наземном и подземном монтаже обвязки не практикуется. Причина в невозможности удаления всех элементов формовочной конструкции.

Если выбор остановлен на временной форме, то нужно позаботиться о гидроизоляции дна и стенок. Это важно, так как влага из цементного раствора должна равномерно выходить. При таком условии бетон набирает одинаково высокую прочность. В случае с несъемной опалубкой из водонепроницаемого пенополистирола дополнительный гидробарьер не нужен. Бетон используется с гарантированной марочной прочностью В10. Продолжать строительство фундамента можно спустя 7-10 дней.

Армирующий каркас под железобетонный ростверк связывается с арматурой, которая выпущена на оголовках монолитных свай. Здесь важно соблюдение технического условия по закрытию прутьев цементным раствором. Толщина защиты должна быть не менее 50-100 мм. Так в случае появления трещин снижается вероятность корродирования железа, а значит и риск последующего разрушения бетона.

Для устройства металлического ростверка под плиту используются швеллер либо двутавровая балка. Заготовка укладывается на ребро. Концы свайной арматуры к обвязке привариваются. Если далее монтаж фундамента планируется выполнять с использованием цементного раствора и съемной опалубки, то швеллер устанавливается на полку (плашмя), а сварочные работы не требуются (необязательно).

Плита

Перед укладкой или заливкой плит нужно позаботиться о линиях коммуникаций, если они должны проходить через фундамент. Это практически всегда запланировано в проектах дома, где опорное основание не заглублено в грунт. В подвальном помещении и цокольном этаже чаще трубопровод монтируется через стены.

Монтаж сплошного основания проводится разными способами:

• бетонная плита укладывается на винтовые или буронабивные сваи;
• в качестве опорной площадки выступает замоноличенный ростверк;
• сплошная заливка выполняется поверх подготовленного грунта с точками из столбов или лентами из обвязки.

Если дом строится поверх грунта и плита заливается без возвышения над ним, то порядок работ выглядит следующим образом:

• дно котлована закрывается утрамбованной подушкой из гравия и увлажненного песка (сухой хуже уплотняется);
• формируется подбетонка (В7,5) высотой порядка 30-100 мм (стяжка заливается без армирующего слоя из песка и гравия по 200 мм каждый);
• на затвердевшую площадку укладывается гидроизоляционная пленка (толщина не 150 микрон), рубероид, гидроизол либо более современные материалы мембранного типа;
• по периметру собирается выбранный тип опалубки (временные щиты устанавливать рекомендуется с запасом высоты на 50-70 мм, чтобы раствор во время виброуплотнения оставался в пределах формовочной конструкции);
• устанавливается арматурный каркас из сетки с размером ячеек до 300*300 мм либо прутьев диаметром 12-14 мм, П-образных перемычек (нижняя укладывается на подкладки из полимерных заготовок или цемента высотой не менее 40 мм, верхняя не должна доходить до поверхности плиты на 35 мм минимум);
• заливается и уплотняется бетонный раствор с марочной прочностью В15-В20, выравнивается площадка с помощью обычного строительного правила либо деревянного бруса.

Более сложный вариант – УШП (утепленная шведская плита). Канализационный и водопроводный контур устанавливается в слой песка. По периметру для обеспечения водоотвода формируется дренажная траншея с геотекстилем и щебнем, поверх засыпки прокладываются трубы. Стенки и дно котлована закрываются листами экструдированного пенополистирола, то есть съемная опалубка здесь не требуется. Далее собирается армирующий каркас и заливается бетон.

Монолитная плита на винтовых или буронабивных сваях заливается после создания жесткого сплошного основания. Как правило, это обвязка из швеллера и уложенный на нее профнастил. Листы в волнистым профилем выдерживают высокую нагрузку на изгиб, но для снижения рисков прогибания под весом тяжелого бетонного раствора под полотно дополнительно сваривается решетка из металлопроката.

Рекомендации от специалистов

Нередко плита на грунте является основанием под устройство пола в жилом помещении первого этажа. В этом случае рекомендуется организовать усиленный вариант гидроизоляции. В частности, перед засыпкой подушки можно сформировать глиняную прослойку. А поверх песка с гравием дополнительно с целью снижения теплопотерь укладываются листы экструдированного пенополистирола толщиной 100-150 мм.

Армирующий каркас всегда осложняет процесс виброуплотнения бетонного раствора. Для улучшения прочностных показателей в состав вводятся камни крупной фракции. Чтобы упростить процесс уплотнения бетона, в него нужно добавлять гравий среднего и мелкого размера. А заливка раствора для фундамента проводится только за один заход. Так будет исключено расслоение и растрескивание монолита в местах наслоений.

Заключение

Плитно-свайный фундамент – это высокопрочное основание пригодное для строительства частного и высотного здания практически на любом типе грунта по составу и стабильности.

Конструкция состоит из винтовых или буронабивных бетонных свай, монолитной плиты (сборной из готовых ЖБИ либо залитой на месте), может быть дополнена бетонным или металлическим ростверком

Плитная часть фундамента может выступать в качестве пола в подвале, цокольном этаже, устанавливаться поверх подготовленного грунта либо на возвышении над землей.

На возвышении для заливки бетонной плиты поверх свайных опор приваривается металлическая обвязка, между перемычками организуется сетка, на нее укладываются листы профнастила.

Каждый элемент изготовленный из раствора на строительный площадке перед продолжением монтажных работ должен набрать минимум 50% проектной прочности.