У сучасному будівництві свайно-ростверкових фундамент дає можливість значно знизити обсяг земляних робіт і витрата бетону. Правильне закладення забезпечує високу надійність і стійкість підстави, яке здатне переносити вплив екстремально низьких температур і сейсмічну активність. Основні характеристики свайно-ростверкових фундаменту дають можливість зводити його в умовах вічної мерзлоти, а також при наявності здимаються.
особливості використання
Найбільший економічний ефект від використання свайно-ростверкових фундаменту проявляється при його пристрої на глубокопромерзающіх грунтах, які мають схильність до пученію під дією низьких температур.
У подібних випадках установка паль повинна проводитися нижче глибини промерзання, причому, ця цифра визначається розрахунковим шляхом. У нижній частині палі слід влаштувати опорну плиту з жорстким кріпленням, яка істотно підвищує несучу здатність конструкції. У холодну пору року ця плита запобігає виштовхування стовпа пучинистих грунтом, який під дією низьких температур розширюється і тим самим здавлює опору, намагаючись підняти і виштовхнути її.
Якщо будівництво ведеться в умовах вічної мерзлоти, то кожну з зводяться опор слід заглиблювати до такого рівня, на якому постійно зберігається температура нижче нуля. При цьому слід мінімізувати теплообмін між грунтом і фундаментом для запобігання зминання і розм'якшення ґрунту, які можуть статися при його відтаванні. Потрібно відзначити, що тільки лише свайно-ростверкових фундамент вважається досить надійною основою будівлі, що зводиться в умовах вічної мерзлоти.
Пальово-ростверкових фундамент набув великої популярності в приватному будівництві навіть в тому випадку, коли глибина промерзання грунтів не є надто великою. Найчастіше до його використання вдаються при влаштуванні основи під малоповерхові будівлі, що пояснюється економічністю, довговічністю, надійністю і швидкістю виконання робіт. Зазвичай, в цьому випадку заглиблення паль виконується на глибину до півтора метрів з подальшою зв'язкою їх стрічкою ростверку.
Пристрій
Палі - сталеві або бетонні стовпи круглого або прямокутного перерізу, які сприймають на себе вагу всієї конструкції. Для підвищення стійкості сваям має бути забезпечено спирання на тверду поверхню з мінімальною сжимаемостью. Для цього має забезпечуватися заглиблення паль на достатню глибину. При цьому глибина закладення паль визначається масою споруди. Для підвищення морозостійкості і міцності на вигин палі необхідно армувати, що забезпечить ще й високу сейсмічну стійкість.
Ростверк - залізобетонна монолітна стрічка, яка жорстко пов'язує між собою виступаючі з-під землі оголовки паль. Одночасно з цим ростверк грає роль підстави для майбутніх стін будівлі, крім цього він забезпечує рівномірний розподіл навантаження, що передається від конструкції до паль. Для компенсації розтягуючих зусиль, що виникають в проміжку між палями, ростверк слід армувати. Залежно від схеми розміщення паль ростверк можна влаштовувати у вигляді стрічки або залізобетонної плити.
Зведення свайно-ростверкових фундаменту складається з декількох етапів:
Підготовчі роботи
Спочатку слід визначити несучу здатність грунту, при розрахунку слід врахувати навантаження від всіх елементів конструкції, включаючи сам ростверк і палі. Після цього все навантаження потрібно скласти і розділити на площу опорної частини паль. Отримане значення не повинно перевищувати несучої здатності грунту. При невиконанні цієї умови кількість паль слід збільшити і повторити перевірку.
розмітка фундаменту
Поверхня ділянки слід очистити від родючого шару грунту і провести вирівнювання поверхні. Після цього, використовуючи обноску, необхідно розмітити кути будинку і зафіксувати кордони зовнішніх і внутрішніх стін. По завершенні зазначених робіт можна приступати до розмітки установки паль, при цьому слід врахувати, що вони обов'язково повинні розташовуватися в кутах будинку, під несучими стінами і в місцях перетину зовнішніх стін з внутрішніми. Крок установки паль визначається розрахунковим шляхом.
Земляні роботи
До їх виробництва приступають після розмітки місць установки паль. Земляні роботи можна проводити як вручну, так і з застосуванням спеціальної будівельної техніки. У першому випадку вдаються до використання ручного бура. В отриману свердловину слід встановити асбоцементную трубу або влаштувати толеву сорочку.
У центрі каркаса необхідно помістити армирующий каркас з чотирьох прутів арматури, які згодом будуть залиті бетоном. Другий випадок вважає застосування палебийного обладнання, яке шляхом набивання занурює в землю готову палю. Можна також використовувати буронабивних установку, яка спочатку бурить свердловину, а вже потім виконуються роботи з бетоном.
пристрій ростверку
Після затвердіння паль і набору достатньої міцності між ними слід встановити дощату опалубку, в яку засипати шар піску і зробити його ущільнення. Висота установки опалубки залежить від висоти цоколя, а ширина визначається товщиною стін. Не варто забувати про необхідність влаштування спеціальних технологічних каналів, необхідних для підведення відповідних комунікацій.
Після достатнього закріплення стінок опалубки слід укласти гідроізоляційний шар і помістити армирующий каркас ростверку. При влаштуванні каркаса краще користуватися спеціальною в'язальної дротом, при наявності відповідної арматури можна скористатися зварюванням. Після влаштування армуючого каркаса можна приступати до заливання бетону, після затвердіння якого опалубку слід зняти і видалити шар ущільненого піску з-під ростверку.
Схема пристрою фундаменту
недоліки
Одним з основних недоліків свайно-ростверкових фундаменту вважається труднощі облаштування цоколя через те, що між ростверком і поверхнею землі утворюється вільний простір, який потрібно заповнити. Потрібно відзначити, що при заповненні цього проміжку потрібно залишити мінімальний зазор між забиркою і ростверком.
Головні помилки при облаштуванні
Нерідко при закладці даного типу фундаменту забудовником допускаються такі помилки:
Відсутність жорсткого зв'язку між ростверком і палями
Взимку після промерзання грунту відбувається його розширення, при цьому під нижньою частиною завдяки наявності утепленого перекриття грунт остигає набагато повільніше. Через це стовпи відчувають вплив перекидальних сил - верхні частини паль відчувають тиск від мерзлої землі в напрямку підпільного простору. Через те, що стовпи зверху не зафіксовані, можливо, їх продавлювання під будівлю, що призведе до пошкодження. На найбільшу небезпеку схильні до будівлі, при зведенні стін яких використовуються легкі матеріали.
Відсутність повітряної порожнини під нижньою частиною ростверку
Якщо після затвердіння ростверку не видалити підсипку з піску, то під дією здимаються він буде відчувати суттєві навантаження, що може стати причиною відриву деформованої стрічки ростверку від опорних майданчиків. Для запобігання подібного при бетонуванні на дні опалубки можна розмістити плити з пінополістиролу товщиною до 150 мм. В подальшому ці плити гратимуть роль амортизатора і захищати підпільне простір не тільки від тиску пучинистого грунту, але і від промерзання.
Недостатня глибина закладення
При недостатній глибині закладення опор паль конструкція може дати усадку, через яку зникне обов'язкова порожнину між нижньою частиною ростверку і грунтом. При розміщенні основи стовпів вище глибини промерзання взимку фундамент буде піддаватися потужним силам, які будуть прагнути підняти і виштовхнути його. З огляду на нерівномірність навантаження стіни можуть не тільки растрескаться, але і зруйнуватися.
Помилки розрахунків несучої здатності
При проведенні розрахунків несучої здатності фундаменту потрібно керуватися типом грунтів. Найбільш висока несуча здатність властива кам'янистим грунтам і скельним породам, мінімальну несучу здатність мають супеси і піски. Помилки в розрахунках можуть привести до того, що під впливом навантаження конструкція буде занурюватися в землю, при цьому сповільнити і зупинити цей процес вельми проблематично.
Використання свайно-ростверкових фундаменту дає можливість заощадити кошти, але при цьому висуває більш високі вимоги до проведення підготовчих робіт. Правильна закладка забезпечує надійність експлуатації свайно-ростверкових фундаменту не менше ста років.