Свайно ростверковый фундамент с монолитной плитой перекрытия

Опалубка для ростверка

Опалубка с армированием

Для заливки железобетонного монолитного ростверка обязательна опалубка со стенками и днищем, формирующим нижнюю гладкую поверхность балки (ленты) ростверка. Опалубку выстилают полиэтиленовой пленкой. Это важно, чтобы нижняя часть ростверка была без неровностей, где может скапливаться вода, и медленнее разрушалась. Можно сделать и несъемную опалубку, одновременно выполняющую роль гидроизоляции. Главное, чтобы она сохраняла воздушную подушку между балкой ростверка и землей.

Перед устройством опалубки важно выровнять сваи – они должны быть от уровня грунта на одной высоте. Поэтому их или изначально отливают по уровню, или выравнивают после забивания (отливания): опиливанием или наращиванием бетонной смесью. Если сваи стоят не по одной линии, но не выходят за границы ленты ростверка, это непринципиально, если одна из свай выходит за границу – придется над ней делать выступ железобетонного ростверка.

В целом опалубка ростверка изготавливается более прочной и с более надежным соединением щитов, чем для ленточного фундамента, и предполагает обязательное съемное дно, в других пунктах процесс изготовления опалубки и заливки различий не имеет.

Процесс создания опалубки

По периметру будущего здания монтируется опалубка, ширина ростверка (и жёлоба опалубки) несколько больше толщины предполагаемых проектом стен, обычно 30-40 см, а форма сечения близка к квадратной. Чтобы сделать приподнятый ростверк, в съемную щитовую наземную опалубку для создания подушки может засыпаться песок или укладываться толстый листовой пенопласт и настилаться на него п/э пленка, а затем после отвердевания ленты щиты, песок (пенопласт) и пленка удаляются.

Можно сделать желоб из щитов с щитовым же днищем, приподнятый на брусках (ножках) до нужной высоты. Дно и стыки его с бортами должны быть очень прочными, так как будут держать на себе всю массу отлитого бетона. Можно сделать наружные металлические накладки-угольники. В днище делают выпилы для свай, если они войдут в толщу бетона, или над сваями – если ростверк будет на них лишь опираться, будучи связан с ними только арматурой. Ростверк, который только опирается на сваи, лучше распределяет давление, но хуже связывает конструкцию свай и прикрепляет к ним сам дом.

Монолитный ростверк лучше соединяет сваи, но толщина его над сваей меньше, чем общая высота ленты. Удобно делать выпилы в коротких сторонах щитов и «надевать» их на сваю, получается что-то вроде шпоночного соединения, или монтировать днище вокруг них. Швы между щитов укрепляют дополнительно, обязательно понадобятся подпорки и распорки, контролирующие вертикальность и неподвижность боковых щитов. Ставят в опалубку собранный (либо собирают в ней) арматурный каркас и крепят его к оголовкам свай.

Чтобы каркас оказался погружен в бетон на нужную глубину, под прутки нижнего пояса подкладывают брусочки (можно подложить мокрые бетонные плитки) толщиной в 3-5 см. Если просто положить каркас на дно, очевидно, что нижние прутки окажутся незащищенными и будут выступать на подошве. Коррозия начнется быстро, ростверк долго не прослужит. Поэтому лучше подстраховаться и сделать нижний слой даже чуть больше 5 см.

Можно закрепить каркас в подвешенном состоянии, этому способствуют арматурные прутки свай и верхние распорки. В любом случае каркас закрепляется неподвижно – чтобы не сдвигался при заливке бетоном и не сползал вниз под своим весом и во время виброуплотнения.

Установка опалубки

К этому времени на участке должны быть установлены сваи. Неважно какими они будут – выложенными из кирпича или залитыми из бетона.

Для формирования опалубки подойдут обрезные доски толщиной от 2,5 см, ДСП, ОСБ, фанера и любой подобный материал.

Как только весь объем материала подготовлен, можно приступать к собиранию опалубки. При этом важно знать, что высота ростверка должна быть минимум 30 см, а ширина у основания ленты на 10 см больше чем ширина сваи.

По форме ростверк делают в виде прямоугольника или в виде перевернутой трапеции. Так же его можно сделать ступенчатым, при этом верх должен быть немного шире.

Рассмотрим поэтапно один из наиболее популярных вариантов устройства опалубки.

что нужно сделать, это разметить края будущей опалубки и по этой линии через каждые 50-90 см забить деревянные бруски сечением 5х5 см. Бруски должны располагаться строго вертикально.

в землю бруски необходимо надежно соединить в верхней части при помощи таких же брусков. Можно использовать для этого проволоку.

Далее, при помощи саморезов прикручивается нижняя планка. Для этого подойдут доски толщиной 3-4 см. На этих планках будет лежать нижняя часть всей опалубки. делом устанавливаются доски. Сначала доски укладываются горизонтально. Тут нужно аккуратно пропилить отверстия под сваи. Чем плотнее опалубка будет прижиматься к столбам, тем меньше бетона вытечет.

После чего  доски ставятся вертикально. Для того чтобы они надежно держались, их приколачивают к вертикально стоящим брускам, которые вбивали на первом этапе. только опалубка собрана, по всей внутренней поверхности расстилают полиэтиленовую пленку. Она предотвратить утечку цементного молочка, которое необходимо для правильного созревания бетона. Пленку можно пристрелить степлером, чтобы она не падала.

На этом сборка каркаса опалубки завершается.

Если вы не уверены в надежности конструкции, то можно добавить дополнительные ребра жесткости и различные упоры.

Какие сваи лучше для такого фундамента?

По материалам сваи могут быть железобетонными, бетонными, металлическими и изредка деревянными. Также различают висячие сваи, передающие нагрузку бани на боковые поверхности, и сваи-стойки – которые этот же вес передают уже на материнский грунт.

Современный свайный фундамент с ростверком делается сегодня и с набивными сваями, которые удобно укладывать в подготовленные отверстия прямо на месте строительства, и инъекционными – они заливаются в неширокие отверстия до 12 см с одиночной арматурой. Неплохая альтернатива и забивные сваи – готовые столбы, которые забиваются в землю специальной техникой.

Разновидности по высоте

По высоте такой фундамент может принадлежать к одной из трех разновидностей:

• Приподнятый – его самая высокая точка расположена выше уровня земли, высота может достигать нескольких сантиметров. Этот вариант является наиболее удобным в технологическом плане – здесь нет необходимости делать специальных расчетов, чтобы точно обеспечить высоту. Если у вас хватает бетона – выбирайте эту разновидность.
• Нулевой – этот вариант по высоте соответствует уровню почвы.
• Углубленный – верхняя точка находится ниже уровня грунта, такой вариант не очень удобен и выгоден, им рекомендуют воспользоваться в том случае, когда количество бетона жестко ограничено.

Независимо от того, какой вариант вы выбираете для своего дома, вам понадобится серьезно потратиться на теплоизоляцию пола нижнего этажа. В противном случае зимой придется мерзнуть. Обустройство погреба в таких домах практически невозможно.

Расчет

Чтобы правильно рассчитать необходимую мощность, толщину и степень заглубления свайно-плитного фундамента, необходимо учесть много моментов, поэтому эту работу должны выполнять специалисты. Мы рассмотрим только некоторые моменты, проясняющие процесс расчетов. Итак, рассчитывая мощность свайно-плитного фундамента необходимо иметь в виду следующие моменты:

Какова жесткость всех свайных опор, входящих в конструкцию. Для этого необходимо знать жесткость отдельно взятой сваи и их общее количество. Учесть нужно и вероятную неравномерность расположения свайных опор: этот момент может отразиться на несущей способности всей конструкции.

То, как взаимодействует плита с грунтом, степень воздействия на грунт свайных опор, и то, каким образом взаимодействуют друг с другом сваи и плита. Как сделать фундамент под теплицу своими руками, и как это сделать правильно, очень подробно изложено в данной статье.

На видео – как происходит расчёт фундамента:

Необходимо произвести точный расчет усилий, которые воздействуют на каждую отдельно взятую сваю. Кстати, если сваи забиты на значительном отделении друг от друга, то их взаимное воздействие можно не учитывать, а вот если опоры расположены рядом — то обязательно.

Имейте в виду, что у этого типа фундамента несущая нагрузка распределена неравномерно: если на плиту приходится порядка 15% всей нагрузки, то на сваи — оставшиеся 85%.

Как рассчитать

Узнаем особенности расчета свайно-плитного фундамента.

Основное при рассчитывании мощности конструкции — определение толщины плиты. Вычислить эту толщину нужно, учитывая все возможные нагрузки на фундамент. То есть, необходимо иметь в виду вес дома, его этажность, размеры, площадь. Кроме того, необходимо прибавить сюда вес будущей меблировки и техники.

Внимание: необходимо иметь в виду, что минимальная толщина плиты согласно ГОСТам и строительным нормам не может быть менее 25 см, если дом изготовлен из газосиликатных блоков, пенобетона, леса-кругляка и бруса. А если здание построено из кирпича, то минимально допустимая толщина плиты-ростверка — 30 см.

Важно учесть также несущую способность грунта на данном участке. Идеально, если эту цифру установит специальная экспертиза при помощи геодезических приборов. Однако, если возможности провести масштабное исследование нет, можно воспользоваться специальными таблицами, вычислив данный параметр по ним.

Грамотный расчет свайно-плитной конструкции должен учитывать и жесткость каждой отдельно взятой сваи. Жесткость показывает несущую способность опоры, поэтому данные цифры для проведения расчетов обязательны.

Профессионала производят расчет свайно-плитного фундамента в специальной программе, которая называется GeoPlate. Эта умная разработка учитывает все требуемые параметры, и выдает грамотный оптимальный расчет конструкции. Индивидуальные параметры вводятся в программу вручную, а стандартные уже заложены в память изначально. А вот как выглядит фундамент для забора из кирпичных столбов, можно увидеть в данном видео.

Гибридные варианты фундамента

Стремление объединить преимущества разных типов фундаментов привело к появлению комбинированных конструкций. 

• Свайно-ленточный фундамент представляет собой сочетание мелкозаглублённой ленты и буровых либо забивных свай. Несущая способность такого фундамента в основном обеспечивается лентой, а сваи предотвращают её выталкивание. Но при промерзании грунта конструкция испытывает повышенные нагрузки (особенно если лента недогружена) — именно поэтому в ней не стоит использовать винтовые сваи, у которых могут оторваться лопасти. Такой фундамент хорошо сочетается с простыми в плане небольшими блочно-кирпичными зданиями.
• Свайно-плитный фундамент крайне редко, но всё же применяется в частном домостроении при возведении кирпичных домов большой площади. Он представляет собой свайное поле (сваи располагают с шагом 1,5–2 м на всей площади застройки), объединённое с толстой монолитной плитой. 
• Свайно-буровой фундамент с ростверком и стяжкой — неплохая альтернатива шведской плите, обеспечивающая без дополнительных затрат высокий цоколь, а значит, лучшую защиту стен от увлажнения. Стяжку толщиной 100–150 мм с одноуровневым армированием выполняют поверх ростверка и тщательно утрамбованной песчаной подсыпки. При этом цоколь утепляют снаружи плитами ЭППС, чтобы снизить вероятность промерзания грунта под фундаментом. 

• Дачный участок

  Как сделать фундамент из блоков ФБС: пошаговая инструкция и советы по выбору материала

Преимущества и недостатки

Сваи рассматриваемой опорной конструкции за счет большой глубины погружения обеспечивают отличную устойчивость всему мини ленточному фундаменту сверху. А стоят они гораздо дешевле, нежели железобетонный монолит аналогичной высоты. Причем если опорные столбы сверху связать не бетонной лентой, а металлическим ростверком, то можно еще немного сэкономить. Такой вариант – один из самых недорогих способов создания опоры для частного дома.

Такое основание имеет следующие плюсы:

• Возможность обустройства на склонах и в болотистой местности;

• Сравнительная дешевизна сооружения свайной ростверковой конструкции;

• Минимум временных затрат на возведение фундамента;

• Отсутствие потребности в привлечении грузоподъемной автотехники;

• Простота технологии установки буронабивных и винтовых опор, а также заливки бетона;

• Отличные показатели устойчивости на подвижных пучинистых участках.

По скорости устройства свайное основание с ростверком уступает разве что аналогу только из одних винтовых опор. Плюс фундамент из фундаментных блоков стеновых готово будет дать фору рассматриваемой конструкции. В обоих случаях высокая скорость работ обусловлена отсутствием бетонных работ, когда необходимо ждать несколько недель до завершения набора бетоном прочности.

Если участок застройки имеет уклон, то заливать на нем монолит проблематично и дорого. Без этого типа фундамента на такой площадке вообще обойтись будет сложно. Только с помощью свай здесь получится сделать устойчивую и ровную в горизонтальной плоскости основу для строения. Это одно из главных достоинств основания. Все остальные варианты ему на стройплощадках со сложным рельефом проигрывают сразу.

Еще один неоспоримый плюс – это предельная простота исполнения. Сделать самостоятельно набивные опоры из асбестоцементных труб и бетона внутри несложно. Еще проще выполнить на них небольшую по размерам и массе ленту из железобетона.

Небольшие трудности здесь могут возникнуть лишь при монтаже опалубки на весу. Погружать ее в землю нельзя. Столбы должны приподнимать ростверковую часть над грунтом минимум на 30 см, иначе при сильном пучении она может “поплыть” с опор вместе со зданием сверху.

Минусы у фундамента с бетонным ростверком на сваях также имеются, но их откровенно немного:

• Отсутствие возможности сделать подвальное помещение;

• Затраты на дополнительное утепление пола.

Подпольное пространство коттеджа на свайном основании с ростверком должно быть закрыто от ветра, иначе постоянные сквозняки под полом выдуют все тепло из здания. Для этого можно использовать фасадные панели из различных материалов либо сделать кладку из красивого облицовочного кирпича. Плюс пол в таком доме обязательно придется утеплять. Эти траты лучше сразу внести в общую смету строительства жилища.

Свайно-ростверковый фундамент

По причине дороговизны и сложности в установке на уклонах и появился новый тип фундамента – свайно-ростверковый. Его особенность в том, что это комбинация ленточного и столбчатого типа фундаментов и он используется при строительстве зданий на уклонах. Для горных районов такой тип фундамента считается приоритетным, хотя и стоит довольно дорого ввиду своей конструкции и сложности проектирования.

Свайно-ростверковый фундамент.

Что это за тип фундамента

Ростверк – это плита или балка, которая связывает между собой сваи непосредственно на поверхности земли. Это фактически основной несущий железобетонный пояс, на который уже затем монтируются несущие стены самого здания. Как правило, при проектировании и расчете ростверка используются подробные чертежи всех элементов, ведь основная нагрузка ложится непосредственно на сами плиты.

Соответственно, в любой схеме такой конструкции уже предусмотрены расчеты допустимых нагрузок на каждую сваю отдельно, а также на плиты основания. Также стоит учитывать, что ширина ленточного основания существенно больше самых стен. Это делается с целью распределить массу несущих конструкций здания по всей плоскости плит и обеспечить хорошую устойчивость даже при непосредственных подвижках отдельной опоры.

Принципиальная схема свайно-ростверкового фундамента.

Где используется ростверк?

1. При строительстве бань, технических зданий с небольшой массой несущих конструкций;
2. При строительстве жилых зданий на склонах с большим углом наклона;
3. Если необходимо сделать встроенный в глубине гараж или подвал;
4. Когда во время геодезических исследований почвы обнаружено расслоение, особенно при комбинировании глинистой и песчаной почвы;
5. При реставрации каменных и бетонных оснований зданий старой постройки, если обнаружено проседание отдельных углов. Тогда под основу подводятся специальные опоры, затем проводится заливка платформы и уже затем разносится по внешней части несущий ростверк.

Свайно-ростверковый фундамент в разрезе.

Выбор свай для будущего основания

Как правило, свайно-ростверковый фундамент своими руками сделать относительно сложно, но технически возможно. Для этого сначала подбирается тип свай, а они бывают железобетонные, бетонные, металлические и даже деревянные.

Сегодня сделать заливку свайного ростверка можно даже с готовыми сваями, которые забиваются в почву пневматическими молотами, но стоит такая технология дорого и чаще используется при строительстве больших промышленных, административных и жилых зданий.

Также есть так называемые инъекционные сваи с диаметром до 120 мм и единственным арматурным прутом, но они используются исключительно для усиления и ремонта уже существующих фундаментов.

Расположение свай в ростверке

1. Одиночная свая – тут каждая свая расположена под своей опорой, а все опоры соединены в единое целое армированием;
2. Ленточное соединение.

   Предусмотрено равномерное распределение всех свай и их расстояние указано в чертеже;

3. Полосное расположение свай используется при строительстве массивных и больших зданий;
4. Расположение кустами. Целый пучок свай установлен в одном месте и принимает на себя повышенные нагрузки;
5. Расположение полем.

   Это тот случай, когда над сваями залита монолитная плита, а все сваи установлены в шахматном порядке по схеме с четкими расчетами длины каждой единицы.

Схема расположения свай в ростверке.

Возведение свайно-ростверкового фундамента

• Определение типа грунта и его структуры. Тут желательно получить геодезический разрез почвы с подробными данными по каждому слою почвы. Ведь сваи часто забиваются на глубину до двух метров;
• Подготовка котлована или траншеи. Ее желательно делать на ровных поверхностях, на уклонах она не дает никакой эффективности. Оптимальное решение – это подготовка небольших углублений, в которых делается песчаная подушка;
• Установка опалубки. Ее можно делать, а можно и нет. Если частник готов сделать своими руками фундамент с несъемной опалубкой, тогда такой фундамент будет иметь отличные гидроизоляционные характеристики;
• Теперь можно проводить процесс углубления готовых свай или заливать арматуру бетонной смесью. Отверстия под сваи бурятся специальной техникой, затем внешние контуры закрываются рубероидом. Внутри скважин устанавливают асбестовые трубы, которые дополнительно армируют для увеличения прочности несущей конструкции. После полной установки свай начинается процедура заливки свай бетоном и создания промежуточной подсыпки;
• После того, как сваи наберут заданную прочность, проводится армирование каркаса по всему горизонтальному периметру. Армирование нужно обязательно залить бетоном.

Преимущества применения свайного фундамента с ростверком

Буронабивной фундамент с ростверком под кирпичный дом имеет массу положительных сторон по сравнению с другими типами оснований, к которым относится:

• Длительный эксплуатационный период;
• Повышенная надежность и прочность конструкции;
• Возможность строительства на любых типах грунта;
• Увеличенная устойчивость к движению почвы;
• Высокое качество при оптимальной трудоемкости работ.

Стоит также отметить, что строительство основания таким способом сопровождается незначительным уровнем шума, что позволяет проводить работы в любое время дня. Практически отсутствующая вибрация в ходе земляных работ по забиванию свай не влияет на здания и сооружения, расположенные поблизости.

Использование свай разной длины на устойчивых грунтах позволяет существенно экономить на расходных материалах при быстром возведении кирпичного дома.

Особенности возведения

Рассмотрим важные моменты возведения свайно-плитного фундамента.

Обычно для свай в данном случае берутся бетонные столбы квадратного сечения величиной 30х40 см. Длина этих столбов может быть разной: она зависит от глубины промерзания грунта: необходимо, чтобы сваи были забиты ниже этой отметки.

Этапы возведения

Перед самым началом работы производится зачистка и выравнивание земельного участка. Для этого надо убрать все кусты и деревья, выкорчевать пни. Ямы следует засыпать, а бугорки, наоборот, сравнять с землей при помощи экскаватора.

Первым делом производится разметка будущего фундамента. Работа выполняется с учетом всех предварительно сделанных расчетов. При разметке отмечаются отдельно точки заглубления для каждой сваи, а также их нулевой уровень. Сваи сортируются и распределяются по всему периметру будущего фундамента. Работа выполняется при помощи подъемного крана со стрелой.

На место забивки доставляется копровая установка, к ней лебедкой подтягивают первую конструкцию. Работники обвязывают сваю стальными канатами, после чего копр поднимает бетонный элемент, и устанавливает его вертикально в предназначенное для этого место. Свая закрепляется, и производится предварительное ее сопряжение с молотом копра.

После того, как предварительное сопряжение показало оптимально точный результат, копр начинает наносить удары. Эти удары имеют настолько огромную мощность, что бетонные столбы без труда вбиваются даже в промерзлый насквозь грунт.

Забивка продолжается до тех пор, пока не наступит проектный отказ. После этого копр перемещается к месту забивки следующей сваи. А вот как выглядит, и как сделать свайно винтовой фундамент, поможет понять данная статья.

После того, как все сваи вбиты в грунт, происходит выравнивание их по нулевому уровню, и последующая обрезка выбивающихся из общей картины слишком высоких столбов. Важно, что при обрезке убирается только бетон, а металлическая арматура, придающая прочность бетону, остается неповрежденной.

После обрезки устанавливается опалубка, идущая по всему периметру фундамента. Изготавливается она непосредственно на месте стройки из фанеры или толстых досок.

На стены опалубки кладется гидроизоляция: обычно это рубероид. Затем подсыпается песок для уплотнения, сверху на песок опять кладется слой гидроизоляции. Все это сверху заливается слоем бетона толщиной 2-3 см.

Ростверк конструкции должен быть расположен приблизительно на уровне 15 см от поверхности грунта. А перед тем, как ростверк установить, между вбитыми сваями создается песчано-гравийная подушка. После заливки бетона, поверхности ростверка необходимо хорошенько выровнять, и дать материалу застыть. Следует знать, что заливать бетон в данном случае можно даже в осеннюю непогоду, холод и дождь. Необходимо только добавить в состав бетонной смеси специальные компоненты, которые препятствуют ее замерзанию. Если стеснения в финансах нет, то возможно и применение термоопалубки.

Варится арматурный каркас будущей монолитной плиты. К этому каркасу привариваются стержни, торчащие из свай. Каркас заливается бетоном, смесь уплотняется при помощи вибрирования.

Следует знать, что на этом комбинированном типе фундамента построено в настоящий момент большинство зданий выше пяти этажей. Все благодаря тому, что свайно-плитный фундамент отличается повышенной надежностью и прочностью. А вот как выглядит фундамент для каркасного дома своими руками, и как его можно сделать. очень подробно изложено в данной статье.

Мы рассмотрели особенности свайно-плитного фундамента. Как вы видите, эта современная конструкция незаменима для высотных домов, и отличается повышенным уровнем надежности. Но свайно-плитное основание может быть установлено и для частного дома, если в том есть необходимость: все зависит от пожеланий владельцев и типа грунта.

Особенности фундаментальной основы

Каждая из составных частей принимает на себя порционную нагрузку, а именно: плиты 15%, сваи 85%. Сложность заключается в правильности проведения расчётов. Некорректные данные приведут к увеличению давления. Если высота здания до трех этажей, то допускается сооружение плиты без ростверка. Это дополнительная часть горизонтального фундамента свайного типа, которая передаёт нагрузку несущих конструкций к сваям. В качестве дополнительной функции ростверк используется для равномерного распределения нагрузки по поверхности.

Целесообразность сооружения СПФ:

• в географических условиях, где высокий уровень сейсмической активности;
• где имеются проблемные почвы с превышением показателей пучения, глубины промерзания. Как правило, используется свайный фундамент. Но, если проектировщики планируют сооружение многоэтажного строения, то усиливают основу плитным типом;
• актуально возведение СПФ, когда конструкция чувствительна к вибрациям или изготовлена из пенобетона;
• если планируется постройка пристройки к уже готовой конструкции;
• нет достоверных данных об участке застройки, типе грунтовой основы, характеристике, составе.

Экспериментировать при застройке не нужно. Сбои или погрешности приводят к разрушению сооружения.

Виды СПФ по расположению ростверка:

• низкий уровень;
• высокий уровень;
• безростверковая основа фундамента.

Эффективность конструкции сваи-плита CFG на мягком грунте для поддержки насыпи высокоскоростной железной дороги

Открытый архив в сотрудничестве с Японским геотехническим обществом

открытый архив

Реферат

Использование цементно-зольной пыли-гравия (CFG) сваи -плитные конструкции — это новый эффективный метод уменьшения осадки мягких фундаментов в Китае. Было проведено всестороннее исследование для изучения эффективности насыпи с опорой на сваи-плиты CFG высокоскоростной железной дороги Пекин-Шанхай в Китае. Во-первых, был сформулирован аналитический метод расчета осадки насыпи свайно-плиточной конструкции CFG. Во-вторых, законы механического масштабирования были выведены для предложенного плана испытаний в масштабе модели. Модельные тесты были проведены для количественной оценки и интерпретации распределений поселений. В-третьих, влияние трех ключевых факторов (длина сваи, диаметр сваи и толщина плиты) на структурную форму насыпи с опорой на сваи-плиты CFG на распределение осадки было изучено с помощью численного осадки насыпи с опорой на свайно-плиточную конструкцию CFG при оптимизации структурной формы были получены с использованием трех вышеуказанных методов исследования, а затем они были сравнены друг с другом. Результаты показывают, что (1) осадки, полученные с помощью аналитического метода, испытаний физической модели и численного моделирования, показали хорошее соответствие друг другу; (2) эффект регулирования осадки свайно-плитной конструкции CFG смог удовлетворить требованиям строительства высокоскоростной железной дороги; (3) свая и грунт несущих Мощности CFG забивка плиты структура поддерживающая насыпи может быть полностью мобилизованной из-за функциями «нагрузки повторного распределения» плита; и (4) зона воздействия инженерной нагрузки имела глубину более 18. 75 м и горизонтальной длиной 7,5 м у подножия откоса насыпи.

Ключевые слова

Сваи CFG

Структура сваи-плиты

Населенный пункт

Испытание модели

Численное моделирование

Рекомендуемые статьи Цитирующие статьи (0)

Просмотреть аннотацию

© 2018 Производство и хостинг Elsevier BV от имени японской компании Geotechnical Общество.

Рекомендуемые статьи

Процесс изготовления ростверка

Схема устройства ростверка.

Устройство ростверка столбчатого фундамента

После того, как вы закончили заниматься подготовкой, можете заняться ростверком. Предполагается, что вы заранее позаботились о том, чтобы разработать проект – дальше действуете в строгом соответствии с его требованиями:

• начинайте сбивать опалубку – для этого используйте столярный инструмент и гвозди, а также доски и деревянные брусья;
• снаружи установите дополнительные подпорки для опалубки, чтобы не произошло никаких неприятных сюрпризов в тот момент, когда будете заливать в нее бетон – она может попросту развалиться;

Монолитная плита с ростверком подразумевает наличие арматуры и швеллера

• для заливки бетона используйте бетономешалку – это даст более высокое качество и надежность конструкции;
• после заливки дождитесь затвердевания бетона – специалисты говорят, что на это уйдет около пяти – семи дней. Теперь можно заняться изготовлением монолитной плиты.

Если на строительном участке высокий уровень грунтовых вод, в раствор можно добавлять специальные добавки, которые сообщат бетону дополнительные гидрофобные характеристики.

Столбчатый фундамент с высоким ростверком

Данная конструктивная схема является наиболее верной и правильной, так как ростверк в ней находится на определённом возвышении над поверхностью земли. Обычно это расстояние не меньше 15 см. Зазор под ростверком исключает давление на него поднимающегося из-за морозного пучения грунта.

Последовательность выполнения работ:

1) Возводятся все столбы фундамента. Возвышение их над уровнем земли определяется исходя из двух требований. О первом говорилось выше — это минимальный зазор 15 см. Второе условие — столбы должны быть углублены в тело ростверка на 5-10 см.

2) Макушки столбов покрываются обмазочной гидроизоляцией, предотвращающей капиллярный подъём влаги из грунта и проникновение её в ростверк.

3) Делается основание опалубки. Есть два способа:

а) При минимальном возвышении ростверка в качестве основания используется насыпанный слой песка. Его увлажняют, уплотняют трамбовкой и выравнивают, формируя как-бы нижнюю поверхность опалубки. После заливки ростверка песок из под него удаляется.

б) При более высоком ростверке основание делается из досок или фанеры.

4) Устанавливаются боковые стенки опалубки. Размеры поперечного сечения ростверка выбирают в зависимости от материала стен и их толщины.

Для деревянных домов высота берётся не меньше 40-60 см. При этом будет обеспечена и достаточно высокая прочность на изгиб, и нижние венцы стен не будут намокать при попадании на них брызг дождя с отмостки или при контакте со снегом зимой. Ширина выбирается в зависимости от толщины стен и от конструкции цокольного перекрытия. На рисунке ниже показано, что балки перекрытия можно устанавливать на отдельные столбы (так в основном раньше и поступали) или класть их на специально сформированное расширение ростверка.

Для каменных домов высота ростверка берётся не меньше 20 см, а ширина соответствует толщине стены. Небольшая высота связана с отсутствием больших изгибающих нагрузок. Каменные стены сами по себе обладают большой прочностью на изгиб и основную нагрузку принимают на себя.

5) После монтажа опалубки вяжется арматурный каркас. Рабочая арматура располагается в нижней и в верхней частях ленты углубляясь в бетон не менее чем на 5 см. Число прутков выбирается в зависимости от их диаметра: ?10 мм — 8 штук; ?12 мм — 6 штук; ?14 мм — 4 штуки. Арматура больших диаметров не используется, она хуже начинает работать в связке с бетоном.

6) Производится бетонирование. Не спешите снимать опалубку и убирать песок из под ростверка. Начинать возводить стены и даже крышу можно и с ними уже на 4-5-й день после заливки. А уберёте всё лишнее попозже, когда уже нужно будет отделывать цоколь и сооружать отмостку.

Требования для создания качественного ростверкового фундамента

Так как основными нагрузками на ростверк являются силы, направленные на изгиб, то одним из ключевых моментов при создании ростверкового фундамента является армирование, которое существенно увеличивает прочность конструкции.

Схема армирования

Второй существенный момент касается времени застывания бетонной конструкции – а это целый месяц. Ростверк сможет выдержать надлежащие нагрузки только после того, как бетон полностью затвердеет.

На какой высоте выполняется основание с плитой

Ростверковый тип фундамента может сооружаться на различной высоте. Применяются следующие варианты конструкции:

• приподнятая. Низ бетонной основы превышает уровень нулевой отметки на 15–20 см. При этом почва в результате морозного пучения не может оказывать отрицательного воздействия на основание. Такое решение проверено на слабых грунтах, обеспечивает постоянный воздухоообмен под строением. Однако холодные массы воздуха повышают теплопотери. Эта особенность требует специальных мер защиты по утеплению пола и защите периметра здания с помощью щитов;

В большинстве случаев рельеф, на котором планируется устанавливать такой фундамент, не имеет абсолютно никакого значения

• нулевая. Это распространенный вариант, при котором уровень расположения бетонной подошвы соответствует нулевой отметке. Между бетонной основой и грунтом располагается песчано-щебеночная подушка толщиной 15–20 см, сформированная после извлечения почвы. Основание устойчиво к воздействию сил морозного пучения, надежно герметизирует пространство между грунтом и фундаментом строения, обеспечивает эффективный отвод талых и дождевых вод;
• углубленная. Связующая конструкция сооружается в приямке, расположенном ниже уровня грунта. После подсыпки щебня и его уплотнения сооружается опалубка, производится армирование и выполняется заливка бетонного раствора. Такой вариант исполнения ростверкового основания требует повышенного уровня денежных затрат, связанных с необходимостью выполнения значительного объема земляных работ.

Выбирая конструктивный вариант исполнения ростверкового фундамента, следует учитывать особенности почвы, рельеф местности и ориентироваться на финансовые возможности.

Монтаж свай

Сваи монтируются разными способами в зависимости от их типа, глубины залегания, особенностей участка и пр.

В сфере частного домостроения самый востребованный вариант — винтовые сваи. Они имеют множество преимуществ: доступная цена, широкий выбор типоразмеров, простота монтажа. Плитный фундамент на винтовых сваях прослужит не менее 20 лет, а при благоприятных условиях до 50 лет.

Монтаж винтовых свай может осуществляться ручным или механическим способом. После того, как сваи погружены в грунт до нужной глубины проводится их выравнивание путем обрезки. Дальше на готовое свайное поле устанавливается плитная часть основания.

Монтаж свайно-плитного фундамента

Этот тип основания предполагает использование двух технологий — свайного и плитного фундамента. Подготовительный этап одинаков для всех видов — очистка территории, разметка и планировка конструкции. Требуется уплотнение почвы для установки свай. Решаются вопросы подготовки территории к прокладке коммуникаций, создается дренажная система.

Дальнейшие этапы работы:

1. Выемка грунта.
2. Установка свай.
3. Монтаж плиты.

Разметка фундамента и обустройство котлована

Разметка выполняется по осям свайного поля. Обноски монтируются на расстоянии 1-2 м от углов сделанного котлована. По осям натягиваются шнуры. Для оконтуривания на каждой стороне котлована используется известковый раствор.

Пример залитого СПФ

Если применяется фундамент с ростверком, выемка грунта не понадобится. При технологии глубокого залегания плиты котлован забирается на глубину 2-2.5 м, с учетом глубины промерзания грунта. Малозаглубленная плита может быть установлена на глубину м, при низком наземном или подземной ростверке разработка котлована выполняется на глубину 0.5 и 0.7 м соответственно.

Во всех случаях, кроме висячего ростверка, понадобится обустройство щебневой или песочной подушки и утепленный отмосток.

Технология изготовления свайного поля

Чем больше количество опор, тем выше затраты на фундамент. Сваи должны быть под несущими стенами, по углам и в местах примыкания смежных стен. Опоры устанавливаются и под веранды и другие пристройки.

Расстояние между сваями рассчитывает отдельно в каждом конкретном случае, с учетом множества параметров. В качестве усредненного значения принимается минимальный шаг длиной в три диаметра сваи, максимальный — в шесть диаметров. Но это условные величины, нельзя недооценивать важность оптимального расчета количества свай, и лучше доверить эту часть работы профессионалам.

Установка свай после выемки грунта.

Обустройство свайного поля включает этапы:

• создание отверстий на проектированную глубину;
• опалубка из рубероида, полиэтиленовых или асбестоцементных труб;
• армирование;
• бетонирование с подвижностью П4, уплотнение смеси.

В качестве арматуры выбираются стержни диаметром 8-14 мм переменного сечения. На каждую сваю конструкции устанавливается не менее 4 стержней. Обвязывается каркас хомутами, выполненными из гладкой арматуры. Верхние плиты обвязывающих стержней диаметром 6-8 мм изгибаются перпендикулярно поверхности земли — впоследствии эти концы связываются с сеткой ростверка или плиты.

Дальнейшие этапы можно выполнять после достижения 50%-ной прочности смеси.

Монтаж плиты

Поэтапная модель установки свайно-плитного фундамента.

Плита изготавливается поэтапно:

1. Стяжка без арматуры слоем до 10 см. Такая подбетонка выравнивает гидроизоляцию и предохраняет её от разрывов.
2. Укладка гидроизоляционной пленки толщиной см.
3. По периметру фундамента устанавливается щитовая опалубка с высотой больше проектной отметки на 5-7 см, что позволит удерживать бетонную смесь в процессе трамбовки.
4. Армирование профилем переменного сечения с максимальным квадратом ячейки стороной 30 см. Нижняя сетка арматуры укладывается на полимерную или бетонную прокладку, толщина ее составляет до 4 см. Верхняя часть такой же конфигурации укладывается на хомуты, для связки верхней и нижней сетки по торцам устанавливаются П-образные элементы.
5. Заливка бетоном осуществляется в едином направлении, для выравнивания используется правило. Утрамбовка выполняется вибраторами.

На нашем сайте скоро будет опубликована отдельная статья о плитных фундаментах:

Обзор плитных фундаментов.

В первую неделю после укладки и уплотнения смеси применяются мокрые песочные или опилочные компрессы, возможен полив бетона в жаркое время года. В холодное время используется теплоизолятор или пленка для укрывания.

При использовании свайно-ростверкового фундамента с плитой может использоваться два вида опалубки:

• Несъемная из неплотного пенопласта. Такой материал не давит на ростверк, поскольку при вспучивании грунтов легко сжимается.
• Съемная опалубка применяется только при надземном ростверке, который устанавливается на высоте до 1.2 м от поверхности земли. При наземном или подземном ростверке такой вариант невозможен, поскольку нормальная распалубка не получится.

При использовании несъемной опалубки процесс выполняется аналогично с бетонированием монолитной армированной плиты. Подбетонка в этом случае отсутствует, вместо неё используется пенопласт.

Если применяется съемная опалубка, для фиксации палубы используются стойки, служащие основанием для опоры прогонов и балок. Варан свайно-плитного фундамента с висячим ростверком является самым затратным и к нему прибегают крайне редко.

Достоинства и недостатки ростверковой основы на плите

Плитный ростверк обладает серьезными преимуществами по сравнению с другими типами фундаментов:

• длительным ресурсом эксплуатации. Долговечность фундаментной конструкции превышает семь десятилетий;
• универсальностью. Монолитная плита с ростверком может сооружаться на различных почвах, а также без учета особенностей рельефа;

Бетонный ростверк используется исключительно для несущих стен

• повышенными прочностными характеристиками и надежностью. Применение арматурного каркаса повышает эксплуатационные свойства;
• расширенной областью применения. Конструкция обеспечивает устойчивость различных видов зданий;
• простотой и доступностью технологии. Методы выполнения работ понятны, позволяют самостоятельно соорудить основание;
• равномерным распределением усилий по поверхности основы. Это позволяет избежать растрескивания бетона.

К недостаткам следует отнести повышенный уровень расходов. По сравнению с другими видами оснований затраты на выполнение строительных мероприятий выше, что связано с повышенной потребностью в бетонном растворе и необходимостью выполнения земляных работ.

Основные положения по устройству и расчету свайного ростверка

При устройстве свайно-ростверкового фундамента необходимо знать основные требования, предъявляемые к ростверку и провести грамотные расчеты всей конструкции. Также обязательно наличие исполнительной схемы по ростверкам, на которой обозначаются все основные элементы конструкции. Важным моментом при проектировании основания здания является точный расчет необходимого числа опор для каждого конкретного типа сооружений. Основой расчетов является общий вес строения и несущая способность почв. Массу дома необходимо разделить на несущую способность грунта и, получаем значение площади проектируемого основания. Для определения запаса прочности площадь фундамента следует увеличить на 30%. Чтобы вычислить необходимое число опорных колонн требуется площадь основания разделить на объем каждой сваи, при этом должны соблюдаться следующие условия:

• опоры должны быть установлены во всех углах возводимого строения;
• сваи монтируются в точках пересечения стен здания;
• согласно СНИП расстояние между сваями в ростверке составляет 2-2,5 м.

Соединение сваи с поясом может быть жестким или свободным. В случае свободного соединения оголовки опор входят в ростверк на глубину 50-100 мм. Данный тип крепления подходит для центрально-нагруженных опорных колонн.

Крепление ростверка к свае

При жестком соединении оголовок сваи разбивается, и арматура оголяется, после чего выполняется замоноличивание в бетонный или железобетонный ростверк. Подобный тип крепления выполняется в тех случаях, когда:

• устройство свайных фундаментов с ростверками выполняется на нестабильных грунтах;
• на опоры оказываются горизонтальные нагрузки;
• в основании установлены комбинированные или наклонные опоры;
• опорные колоны работают на выдергивающие нагрузки.

Пример расчетов

Рассмотрим пример расчета свайного фундамента с ростверками для одноэтажного кирпичного дома с вальмовой крышей из металлочерепицы. В здании имеется два железобетонных перекрытия толщиной 220 мм. Размеры дома в плане – 6*9 м, толщина несущих стен составляет 380 мм. Общая высота этажа – 3,15 м, от пола до потолка – 2,8 м, а суммарная длина перегородок внутри здания – 10 м (внутренние стены в помещениях отсутствуют). На участке присутствует тугопластичная смесь с пористостью – 0,5 и глубиной залегания – 3,1 м.

Предварительно устанавливаем ширину ростверка 400 мм. и высоту 500 мм. Длина опоры составляет 3 м., а сечение – 50 см. Ориентируемся на шаг опорных свай – 1,5 м. Для определения общего количества свай необходимо длину ростверка разделить на шаг опор и прибавить 1 (при необходимости полученное значение округляем в меньшую сторону до целого числа – 30/1,5+1?21).

• Площадь опоры, м2 3,14*0,52/4 = 0,196
• Периметр, м — 2*3,14*0,5 = 3,14
• Масса ростверка, кг — 0,4 м.*0,5 м.*30 м.*2500кг/м3 = 19500
• Масса опор, кг — 21*3 м.*0,196 м2*2500кг/м3*1,3 = 40131
• Масса здания, т — Вес опор + вес ростверка + сумма из таблицы ? 224

Чтобы рассчитать объем ростверка и другие параметры необходимо определить массу строения без фундаментных опор. В результате получаем M = 204 т. Ширина посолы равна М / (L * R) = 204/ (30*75) = 0,09 м. Такой пояс нельзя применять для строительства, в рассматриваем случае, поскольку свесы кирпичных стен должны быть не больше 40 мм. Поэтому назначаем ширину — 400 мм, а высота остается – 500 мм.

Статья по теме:

Свайный фундамент: расчёт. Для обустройства свайной конструкции необходимо точно рассчитать количество и размеры столбов, глубину их залегания и места расположения. Произвести эти расчёты можно самостоятельно, воспользовавшись сведениями, алгоритмами и рекомендациями, которые предложены в нашем материале.

Расчет и чертежи армирования ростверка свайных фундаментов

Сечение горизонтальной (рабочей) арматуры должно быть 0,1%*0,4*0,5 = 0,0002 м2 = 2 см2. В данном случае хватит 4 металлических прута AE 8 мм, но согласно нормативам необходимо использовать минимально допустимый AE 12 мм. Для вертикальной и поперечной арматуры используются стержни AE 6 мм.

Схема армирования ростверка

Расчеты занимают какое-то время, но они помогут значительно сэкономить деньги и время в ходе возведения дома. Для лучшего понимания важности процесса выполнения расчетов стоит посмотреть это видео: