Как рассчитать стоимость постройки свайно-ростверкового основания?

Пример расчета

Чтобы лучше понять принцип выполнения вычислений, стоит изучить пример расчета. Здесь рассматривается одноэтажное здание из кирпича с вальмовой крышей из металлочерепицы. В здании предполагается наличие двух перекрытий. Оба изготавливаются из железобетона толщиной 220 мм. Размеры дома в плане 6 на 9 метров. Толщина стен составляет 380 мм. Высота этажа — 3,15 м (от пола до потолка — 2,8 м), общая длина внутренних перегородок — 10 м. Внутренних стен нет. На участке найдена тугопластичная супесь, пористость которой — 0,5. Глубина залегания этой супеси — 3,1 м. Отсюда по таблицам находим: R = 46 тонн/кв.м., fin = 1,2 тонн/кв.м. (для расчетов среднюю глубину принимаем равной 1 м). Снеговая нагрузка берется по значениям Москвы.

Сбор нагрузок делаем в форме таблицы. При этом не забываем про коэффициенты надежности.

Вид нагрузки	Расчет
Стены из кирпича	периметр стен = 6+6+9+9 = 30 м; площадь стен = 30 м*3м = 90 м2; масса стен = (90 м2* 684)*1,2 = 73872 кг
Перегородки изготовленные из гипсокартона не утепленные высотой 2,8 м	10м*2,8*27,2кг*1,2 = 913,92 кг
Перекрытие из ж/б плит толщиной 220 мм, 2 шт.	2шт*6м*9м*500 кг/м2 *1,3 = 70200 кг
Кровля	6 м*9 м*60 кг*1,2 /соs30ᵒ (уклон крыши) = 4470 кг
Нагрузка от мебели и людей на 2 перекрытия	2*6м*9м*150кг*1,2 = 19440 кг
Снег	6м*9м*180кг*1,4/cos30° = 15640 кг
ИТОГО:	184535,92 кг ≈ 184536 кг

Предварительно назначаем ростверк шириной 40 см, высотой 50 см. Длину сваи — 3000 мм, D сечения = 500 мм. Используем примерный шаг свай 1500 мм.
Чтобы рассчитать общее количество опор нужно 30 м (длину ростверка) поделить на 1,5 м (шаг свай) и прибавить 1 шт. При необходимости значение округляется до целого числа в сторону уменьшения. Получаем 21 шт.

Площадь одной сваи = 3,14 • 0,52/4 = 0,196 кв.м., периметр = 2 • 3,14 • 0,5 = 3,14 м.

Найдем массу ростверка: 0,4м • 0,5 м • 30 м • 2500 кг/куб.м.• 1,3 = 19500 кг.

Найдем массу свай: 21 • 3 м • 0,196 кв.м. • 2500 кг/куб.м. • 1,3 = 40131 кг.

Найдем массу всего здания: сумма из таблицы + масса свай + масса ростверка = 244167 кг или 244 тонн.

Для расчета потребуется нагрузка на пог.м ростверка = Q = 244 т/30 м = 8,1 т/м.

Расчет свай. Пример

Находим допустимое нагружение на каждый элемент по формуле указанной ранее:
P = (0,7 • 46 тонн/кв.м. • 0,196 кв.м.) + (3,14 м • 0,8 • 1,2 тонн/кв.м. • 3 м) = 15,35 т.
Шаг свай принимается равным P/Q = 15,35/8,1= 1,89 м. Округляем до 1,9 м. Если шаг получается слишком большим или маленьким, нужно проверить еще несколько вариантов, меняя при этом длину и диаметр фундаментов.

Для каркасов применяются пруты D = 14 мм и хомуты D = 8 мм.

Расчет ростверка. Пример

Нужно посчитать массу здания без учета свай. Отсюда М = 204 тонн.
Ширина ленты принимается равной М / (L • R) = 204/ (30 • 75) = 0,09 м.
Такой ростверк использовать нельзя. Свесы стен кирпичного здания с фундамента не должны превышать 4 см. Ширину назначаем конструктивно 400 мм. Высота остается равной 500 мм.

Армирование ростверка свайного фундамента:

• Рабочее 0,1%*0,4*0,5 = 0,0002 кв.м. = 2 кв.см. Здесь достаточно будет 4 стержней диаметром 8 мм, но по нормативным требованиям используем минимально возможный диаметр 12 мм;
• Горизонтальные хомуты — 6 мм;
• Вертикальные хомуты — 6 мм.

Выполнение расчетов займет определенный промежуток времени. Но с их помощью можно сберечь деньги и время в процессе строительства.

Также вы можете рассчитать фундамент при помощи онлайн калькулятора. Просто нажмите на ссылку Расчет фундамента столбчатого типа и следуйте инструкциям.

Разновидности свайных фундаментов с ростверком

По способу погружения в грунт свайный фундамент может быть набивным, забивным или винтовым. Первый вариант представлен бетонными или железобетонными конструкциями. Для их создания арматура предварительно напрягается, что увеличивает трещиностойкость фундамента. Для устройства свай в толще земли необходимо просверлить требуемое количество отверстий заданного диаметра и глубины. В каждое из них вставляется обсадная металлическая или бетонная труба. В нее опускается арматура и вся полость заливается бетоном.

Конструкция может быть выполнена с закрытым или открытым нижним концом. Главным преимуществом такого типа свайного фундамента является высокая несущая способность, простая технология, сниженная себестоимость работ, что связано с минимальными трудозатратами, отсутствие негативного воздействия и вибраций на окружающие сооружения.

Второй вариант предполагает забивание в грунт готовых железобетонных свай. В качестве специальной техники могут быть использованы копры, вибропогружатели и гидравлические сваесдавливающие агрегаты, выбор которых зависит от характеристики грунта, особенностей и глубины забивания свай. Данный тип фундамента применяется в зонах вечной мерзлоты. Забивные элементы могут быть круглой, квадратной или трапециевидной формы. Для увеличения надежности и несущих характеристик сваи могут быть оснащены дополнительными опорными кольцами.

Пример дома на сваях с ростверком

Винтовой ростверковый фундамент: что это такое

Фундамент с ростверком на винтовых сваях является одним из новых вариантов. Конструкция обладает хорошими эксплуатационными характеристиками и может устанавливаться на любом типе грунта. Свая представлена полой трубой, острым наконечником и одной или несколькими лопастями. Наконечник может быть сварным или литым.

Для каждого типа грунта используется определенный вид винтовых свай. Для каменных участков применяют узко-лопастные винтовые сваи, которые имеют особо прочные сварные наконечники и двойные лопасти, что обеспечивает надежное сцепление с грунтом и предотвращает перекос сваи. Для талых и обводненных грунтов применяются сваи с острым литым наконечником и лопастями среднего размера, что является гарантией легкого проникновения элемента в грунт без его разрыхления.

Для вечномерзлых грунтов используют сваи с лопастями небольшого размера, что способствует быстрому введению элемента в грунт без риска перекоса. Наконечник сваи имеет специальную фрезу, изготовленную из особо прочных легированных сталей. Такие элементы отличаются высокой стоимостью.

Ростверк никогда не должен опираться на грунт

Самые распространенные ошибки совершаемые при устройстве МЗЛФ

Мелкозаглубленный ленточный фундамент устанавливается на небольшой глубине, благодаря чему и получил свое название. Это удобный вариант при монтаже, но достаточно часто люди допускают элементарные ошибки при строительстве МЗЛФ.

Распространенные ошибки:

1. Обустройство фундамента без расчета. Чтобы определить размер основания, нужно предварительно рассчитать все параметры.
2. Бетонная заливка без предварительного обустройства песчано-гравийной подушки. Из-за этого земля прилегает к основанию и деформирует его.
3. Неправильное армирование. Нарушения могут наблюдаться как в выборе материала, так и в установке.
4. Прерывание строительства. Нельзя оставлять фундамент незавершенным на зиму. Нужно обустроить основание за один сезон.

Как построить свайно-ростверковый фундамент — пошаговая инструкция

Какой фундамент выбрать для строительства дома, зависит от многих факторов: глубины залегания подземных вод, характера грунта, конструкции дома, материалов, из которых он строится и т.д. Одним из популярных видов фундаментов является свайно-ростверковый, имеющий высокую несущую способность.

Свайный фундамент: сфера применения

Свайно-ростверковый фундамент неприхотлив к виду грунта. Его можно использовать на неустойчивых или подвижных почвах, на слабых грунтах, малопрочных или сильносжимаемых, в местах с высоким уровнем подземных вод.

Часто грунт может вспучиваться из-за глубокого промерзания. В этом случае данный тип фундамента также будет выходом.

Система свай, заглубленных в грунт на 50 см ниже уровня промерзания (обычно от 1,5 м до 3 м в глубину), перераспределяет нагрузку от здания на нижние слои почвы, более плотные и прочные.

Ограничения к применению свайных фундаментов заключаются в том, что могут возникнуть проблемы в горизонтально-подвижных грунтах (просадочных, набухающих) из-за небольшой стойкости к опрокидыванию.

Специалистами рекомендуется применение его для строительства легких кирпичных зданий, сооружений из клееного бруса, оцилиндрованного бревна, пенобетонных блоков, на металлических каркасах. Высотные здания, имеющие больше 9 этажей, также не обходятся без свайных несущих конструкций.

Устройство фундамента на сваях

Главным конструктивным элементом данного типа фундамента являются сваи – длинные столбы из дерева (дуба, лиственницы, сосны, кедра), железобетона или стали. Один конец сваи заострен, на деревянных сваях он защищен стальным наконечником. Верхний конец имеет стальное кольцо, предохраняющее от повреждений при вбивании в землю ударами молота.

Между собой сваи связываются специальной конструкцией, которая называется ростверк – промежуточное звено между подземной и надземной частями постройки, придающее жесткость всему фундаменту. На него опирается строящееся здание, при этом происходит распределение нагрузки. Ростверк может быть низким, высоким или промежуточным.

Достоинства и недостатки свайных фундаментов

Как и другие несущие конструкции, свайно-ростверковый фундамент имеет достоинства и недостатки.

Основные преимущества свайного фундамента:

• имеет высокую несущую способность;
• неприхотлив к видам грунта;
• почти не требует подготовки строительной площадки и выполнения трудоемких земляных работ (рытья котлованов, траншей) – всего лишь несколько ям для свай.

Недостатки свайных фундаментов:

• невозможность устройства подвального помещения;
• сложности при обустройстве цокольного этажа;
• необходимость возведения «забирки», заполняющей пространство между сваями;
• необходимость использовать специализированную технику для забивания свай.

Этапы строительства свайного фундамента

Процесс строительства свайно-ростверкового фундамента можно представить в виде нескольких этапов:

1. Рассчитывают проект несущих стен и подготавливают чертежи фундамента, проводят разметку на грунте (о разметке читайте тут).
2. Забивают сваи в местах разметки с помощью копрового молотка (либо ввинчивают в грунт винтовые сваи) или с помощью бензобура бурят скважины для последующей заливки железобетонных свай.
3. Изготавливают деревянную опалубку для заливки ростверка и выступающих над уровнем почвы верхних частей свай. Если делают заглубленный ростверк, то готовят траншеи, в которые будет заливаться монолитная конструкция. В скважины вставляют асбестовые трубы или устраивают чехол из пленки ПВХ, рубероида, оцинкованной стали. Внутри опалубки закрепляют каркас из арматуры, при этом арматура свай соединяется с арматурой ростверка.
4. Заливают бетоном сваи и ростверк таким образом, чтобы арматура была погружена в бетон. Заливку производят слоями, уплотняя бетон штыкованием.
5. Выдерживают определенное время, необходимое для застывания бетона, и демонтируют опалубку. Рекомендованная высота ростверка – не меньше 30 см, ширина – примерно 40 см (немного шире толщины стен здания).

В результате получается прочная и надежная основа для малоэтажного дома.

Особые требования по качеству и прочности предъявляются к бетону, предназначенному для заливки ростверка и свай: марка смеси должна быть не меньше М-200 (для дома из 1 или 2 этажей). Если же дом строится на неустойчивых почвах или близко проходят грунтовые воды, нормативы требуют использовать бетон марок М-250, М-300.

В составе смеси не должно быть битого кирпича, остатков конструкций из гипса, шлака или золы. Возможно наполнение только чистым речным песком и щебнем (20-40 мм).

Сам себе строитель

Не каждый человек может позволить себе нанимать рабочих для строительства дома. Многие предпочитают делать фундамент для дома из газобетонных блоков своими руками. Для некоторых это связано с целью экономии денежных средств, другие же горят желанием сделать все самостоятельно, как в поговорке: «Каждый мужчина должен построить дом, посадить дерево и  вырастить сына».

Не важно из каких соображений человек хочет взять это дело в собственные руки. Главное то, что делая что-либо своими руками просто необходимо советоваться с профессионалами, чтобы не допустить банальных ошибок при строительстве

Как рассчитать

Для расчета конструкции свайной основы с ростверком необходимо учитывать следующие пункты

Определение состава грунта на строительной площадке – особое внимание придается тому шару грунта, который расположен на максимальной глубине расположенного фундамента, от него будут зависеть:

1. Длина несущих свай.
2. Состав.
3. Расстояние между опорами.
4. Несущая способность конструкции.

Особое внимание при расчете прочности свайного фундамента с ростверком придается определению нагрузки дома на несущую сваю и грунт

Для вычисления общего веса здания необходимо сложить следующие компоненты его конструкции:

1. Вес.
2. Вес крыши.
3. Вес перекрытий.
4. Временные нагрузки (снег, дождь).
5. Полезная нагрузка (мебель, инженерные коммуникации, люди и прочее).

Полученный результат умножается на поправочный коэффициент – 1,3.

Дальнейшие вычисления производятся при учете площади постройки. Целесообразно применять свайные фундаменты с ростверком для строений не меньших 300 кв. м, при меньшей площади их конструкция становится нецелесообразной с экономичной точки зрения. Следует отметить, что точный расчет своими силами сделать невозможно, это под силу только дипломированному специалисту.

К постройке свайного фундамента с ростверком необходимо приступать только после изготовления инженерного расчета с указанием количества свай, шага между ними, а также глубиной их установки.

Некоторые подробности технологии

В процессе проектирования свайного поля, в зависимости от предполагаемых нагрузок, рассчитывают размеры свай и точки их расположения.

Ведь нужно же знать их диаметр и длину, расстояния между ними, вариант расположения, места усиления:

В среднем, шаг между сваями составляет от 1,5 до 2м. В этих же цифровых пределах находится и глубина их заложения, но она не должна быть меньше отметки УПГ. Суть их устройства такова: в пробуренные скважины устанавливается пространственный каркас из четырёх-пяти прутов арматуры Д-12 мм, связанных стальной проволокой.

Армирование фундамента ТИСЭ

Опалубка под монолитные сваи и ростверк

Раствор, залитый в скважину, тщательно уплотняют методом штыкования, либо используя глубинный вибратор. При высоком расположении грунтовых вод появляются определённые трудности бетонирования. И тут, чем быстрее скважина будет заполнена раствором, тем меньше времени есть у воды, для того, чтобы просочиться в неё. А иначе, придётся откачивать воду насосом.

Для удобства работы, скважины бурят по 4-5 штук. Одновременно их армируют, а потом бетонируют.

Классификация элементов конструкции и технология возведения

Типичный свайно-ростверковый фундамент.

Сваи – виды и особенности

По материалу изготовления различают железобетонные, деревянные и металлические сваи:

Деревянные используют в основном под постройку зданий из того же материала, часто это хозяйственные постройки, беседки, бани. Для возведения жилых помещений обычно обустраиваются более долговечные фундаменты. Установка может производится как одиночно, так и группами по 3-4 столба в связке для повышения прочности и несущей способности.

Металлические сваи могут быть забивными или винтовыми, но чаще встречается второй вариант. Винтовой свайный столб представляет собой металлическую трубу, погружной конец которой выполнен в виде конуса с винтовой лопастью для завинчивания. Конусовидный наконечник может быть литым или приварным. Литые сваи более надежны и долговечны, так как у них нет сварного шва, прочность которого снижена. Стальное изделие обязательно проходит процесс обработки антикоррозийным покрытием, а в процессе монтажа полость трубы заливают бетоном. Срок службы такого фундамента может достигать до 400 лет.

Железобетонные сваи изготавливают из армированного бетона, на предприятии (забивные) либо непосредственно на участке (набивные).

Железобетонные забивные сваи.

По методу установки сваи разделяют на несколько категорий:

1. Забивные. Установка производится при помощи специальной техники – сваебойных машин, вибропогружателей и оборудования, которое производит установку путем вдавливания столба в грунт. При использовании этого типа свайных столбов земляные работы могут не проводиться вообще, либо снимается только дерн.
2. Винтовые. Устанавливаются путем вкручивания, вручную при помощи кабестана, либо, в массовом строительстве, с использованием спецтехники.
3. Буронабивные. Монтаж представляет собой три этапа: бурение скважины, установка осадных труб с арматурой и бетонирование.

Ростверк – классификация и особенности

Один из вариантов ростверкового фундамента.

По материалу изготовления ростверки бывают:

• железобетонными заливными;
• деревянными;
• из готовых ЖБИ-изделий;
• металлическими.

По расположению относительно грунта:

• висячими (обустраиваются на некотором расстоянии от земли) ;
• мелкозаглубленными (погружаются в грунт на небольшую глубину);
• заглубленными (основательно погружаются в землю; выполняют не только связующие функции, но и участвуют в распределении нагрузок на грунт наравне со сваями).

Ростверковый каркас из бруса.

Чаще всего в строительстве используются висячие ростверки. Они приподнимают здание над землей, а монтаж отличается простотой и небольшой стоимостью.

Фундамент с заглубленным ростверком используют редко – по сути, он сам и его обустройство напоминает ленточный тип оснований, только укрепленный свайными столбами. Это значит, что процесс монтажа усложняется – рытье котлована, обустройство дренирующей песчаной подушки и т.д

Перед установкой свай проводятся подготовительные работы.

Этап 1 – Подготовительный

Включает в себя:

• геологические исследования;
• расчет последующих нагрузок и планировку расположения свай;
• составление проекта и необходимых чертежей.

Этап 2 – Подготовка территории

Разметка участка под свайный фундамент.

Включает в себя:

• очистка местности под постройку;
• снятие верхнего слоя почвы (при необходимости);
• разметка территории согласно планировке – отмечаются места расположения внутренних и внешних свай.

Этап 3 – Монтаж свай

Забивание железобетонной сваи в грунт.

Включает в себя:

-для забивных:

• установка столбов с помощью сваебойной техники;
• выравнивание надземной части столбов путем подрезания до нужного уровня.

-для буронабивных:

• бурение отверстий;
• установка труб и армирование;
• бетонирование.

Когда для дома больше всего подходит свайный фундамент?

Сваи тем хороши, что они могут равномерно перераспределять излишнюю нагрузку на разные части конструкции, без ущерба для строения.

При сыпучих и подвижных почвах ленточные и плитные бетонные фундаменты бесмысленны и даже опасны. В этой ситуации рекомендуется строить основу из свай и ростверков. Она защитит дом от повреждений, вызванных движениями почвы.

Плюсы этого типа оснований

Помимо ситуаций, когда стройка ведется на участках с сыпучими и подвижными типам почв, свайно-ростверковый тип фундамента особенно удобен и выгоден при строительстве жилища на склоне холма. В этом случае столбы нивелируют разницу высоты уровня строящегося дома.

Подобранные сваи разной длины позволят без дополнительных затрат сделать основу для постройки на склоне. С одной стороны столбы будут выглядывать из земли чуть-чуть, с другой стороны больше. В целом – их верхушки будут связаны в одно целое горизонтальными соединениями.

Несмотря на то, что дом строится на склоне, тут не нужно никаких дополнительных земляных работ. Экономятся время и затраты на строительство.

При правильном строительстве такого фундамента, дом перенесет возникающие порою люфты под строением. Он будет стоять и зимой, и летом невредимый много лет.

Минусы

Какой и любой другой, свайно-ростверковый тип основания имеет и свои недостатки.

Во-первых, при строительстве такого фундамента очень велика цена ошибки. Неправильно сделанные расчеты могут привести к деформации основы. Поэтому неопытным застройщикам лучше с таким типом оснований не связываться или уже обращаться к профессионалам.

Во-вторых, такие фундаменты следует обязательно утеплять. Ведь дом, в этом случае, почти всегда имеет зазор под полом, между фундаментом и почвой

Важно не просто правильно утеплить, а постараться как-то закрыть нижнюю часть постройки от влияния любых внешних факторов: непогоды, снега и влаги

Еще один недостаток свайно-ростверкового фундамента заключается в том, что с ним нельзя сделать подвал, только подпол. Это небольшое, низкое пространство для хранения чего-либо в нижней части дома, в закрытом промежутке между почвой и полом строения.

В четвертых, при создании такого основания, возрастает степень важности качества изоляции. Чтобы внизу под полом не было гнили, ржавчины

При строительстве нужно тщательней вести изоляционные работы. А это дополнительные финансовые траты.

Еще один минус – такую основу нельзя делать для тяжелого, массивного строения. В остальном это очень выгодный вид фундамента.

6.3 Расчет буронабивных свай

6.3.1 Расчеты свайных фундаментов и их элементов выполняются в соответствии с общими положениями СП 24.13330.2011, МГСН 2.07-01 [], МГСН 5.02-99 [].

6.3.2 При расчете буронабивных свай из виброштампованного бетона по прочности материала расчетное сопротивление бетона следует принимать с учетом коэффициента условий работы γ_cb= 1 и коэффициента условий работы, учитывающего влияние способа производства работ при наличии в скважине воды и извлекаемых обсадных труб, γ’_cb= 0,9.

6.3.3 Сваю в составе фундамента и одиночную по несущей способности грунта основания следует рассчитывать исходя из условия

                                                               (1)

где N — расчетная вертикальная нагрузка, передаваемая на сваю, кН;

F_d — несущая способность (предельное сопротивление) грунта основания одиночной сваи, кН, называемая в дальнейшем несущей способностью сваи;

γ, γ_n, γ_k — коэффициенты, принимаемые согласно п. 7.1.11 СП 24.13330.2011.

6.3.4 Несущую способность F_d буронабивной сваи, работающей на сжимающую нагрузку, следует определять по формулам:

а) при объемном виброштамповании укладываемой бетонной смеси

F_d = γ_c(γ_cRRA + UΣγ_cff_ih_i),                                                (2)

где γ_с — коэффициент условий работы сваи, γ_c = 1;

γ_cR — коэффициент условий работы грунта под нижним концом сваи (для песков и супесей γ_cR = 1,1; для глин и суглинков γ_cR = 1; в остальных случаях, согласно п. 7.2.6 СП 24.13330.2011);

R — расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа, принимаемое, согласно п. 7.2.7 СП 24.13330.2011;

А — площадь опирания сваи, м2, принимаемая равной:

— для буронабивных свай без уширения — площади поперечного сечения ствола сваи в уровне подошвы;

— для буронабивных свай с уширением — площади поперечного сечения уширения в месте наибольшего его диаметра;

U — периметр поперечного сечения ствола сваи, м;

γ_cf — коэффициент условий работы грунта на боковой поверхности сваи (для любого типа грунта γ_cf = 0,9);

f_i — расчетное сопротивление i-го слоя грунта на боковой поверхности сваи, кПа, принимаемое по таблице приложения ;

h_i — толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м;

б) при вибровтрамбовывании щебня в грунт ниже забоя скважины или сваи-оболочки, погружаемой с выемкой грунта

F_d = γ_c(γ_cR1RA + UΣγ_cff_ih_i),                                               (3)

где γ_с — коэффициент условий работы сваи, γ_с = 1;

γ_cR1 — коэффициент условий работы, учитывающий особенности совместной работы щебеночного «ядра» в основании сваи и окружающего уплотненного грунта, принимаемый по таблице ;

R — расчетное сопротивление уплотненного грунта под подошвой буронабивных свай, сооружаемых с вибровтрамбовыванием жесткого материала в забой, кПа, принимаемое по таблице приложения ;

А — площадь опирания сваи, м2, принимаемая равной:

— для буронабивных свай без уширения — площади поперечного сечения ствола сваи в уровне подошвы;

— для свай-оболочек, заполняемых бетоном, — площади поперечного сечения оболочки брутто;

U — периметр поперечного сечения ствола сваи, м;

γ_cf — коэффициент условий работы грунта на боковой поверхности сваи, принимаемый:

— при объемном виброштамповании укладываемой бетонной смеси (для любого типа грунта γ_сf = 0,9);

— в остальных случаях, согласно п. 7.2.6 СП 24.13330.2011 в зависимости от способа образования скважины и условий бетонирования;

f_i — расчетное сопротивление i-го слоя грунта на боковой поверхности сваи, кПа, принимаемое по таблице приложения ;

h_i — толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м.

Таблица 1 — Значения коэффициента γ_cR1

	Значение коэффициента для пылевато-глинистых грунтов с показателем текучести IL
0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6
для песчаных грунтов
гравелистых	крупных	—	средней крупности	мелких	пылеватых	—
Пески средней плотности	—	—	—	0,8	1,0	1,1	—
Супеси, суглинки и глины	—	—	0,8	0,9	1,0	1,1	1,2

Примечания

1 Для промежуточных значений I_L значения коэффициента γ_cR1 определяются интерполяцией.

2 Для гравелистых, крупных песчаных и пылевато-глинистых грунтов с показателем текучести I_L < 0,2 определение сопротивлений производится по результатам опытных работ. Для предварительной оценки сопротивления основания под нижним концом сваи по формуле () допускаются принимать γ_cR1 = 0,5.

6.3.5 При определении несущей способности буросекущихся и бурокасательных свай, воспринимающих сжимающую нагрузку в составе конструкций типа «стена в грунте», следует учитывать уменьшение трения грунта на боковой поверхности сваи, вызванное объединением сечений соседних свай в ряду.

Как не допустить ошибки при выборе фундамента?

Пожалуй, сегодня, наиболее популярный тип фундамента в российском загородном домостроении — ленточный. Он считается достаточно крепким и надежным, чтобы выдержать вес любого частного дома, он достаточно теплый, а также хорошо «переносит» сложные климатические условия.

Казалось было, чего тут думать? Берем ленточный фундамент (или плитный, или другие аналоги) и начинаем стройку дома на своем участке. Но не тут то было.

Дело, в том, что на определенных типах грунта, бетонные основания окажутся крайне ненадежными и дом, в лучшем случае, покроется трещинами, а то его и вовсе перекосит.

Чтобы избежать подобных проблем, при выборе фундамента будущей постройки, следует обязательно провести геологические изыскания земельного участка, проверить качество и силу пучения почв, глубину залегания подземных вод, глубину промерзания, плотность почвенных слоев и многое другое.

В зависимости от состояния грунта, веса будущего строения и его площади, сообразуясь со своими финансовым возможностями, уже можно принимать решение о строительстве определенного типа фундамента.

Если вы обнаружите, что земля на участке суглинистая или песчаная, то имейте ввиду, что она склонна к подвижкам, а зимой она расширяется. В этом случае обычный ленточный или монолитный фундаменты – не лучшее решение.

Расчет ростверка

Расчет ростверка свайного фундамента выполняется примерно так же, как и вычисления для ленточного типа опорной части дома. Чтобы рассчитать ширину ленты потребуется воспользоваться формулой:

В = М/L*R, где

B — необходимая ширина ростверка;

М — масса дома (за вычетом массы свай);

L — длина ростверка;

R — несущая способность грунта (слоя у поверхности).

Этот расчет подойдет для ленты, расположенной непосредственно на земле или с небольшим заглублением. Для висячего ростверка расчет будет более сложным, выполнять его самостоятельно проблематично.

Армирование ростверка

Подобрав ширину ростверка буронабивного фундамента, необходимо грамотно его армировать. Можно использовать требования к стальным стержням из СП «63.133301.2012».

В качестве материала для армирования выбирают пруты класса А400 (Alll). Максимально допустимый диаметр рабочих прутов — 40 мм. Минимальные значения приведены в таблице.

Вид арматуры	Диаметр прутов
Продольная (рабочее)	длина стороны ростверка меньше 3м	общее сечение всего армирования = 0,001*В*H, где B— ширина ростверка, а H — высота. По площади сечения диаметр находят с помощью сортамента арматуры. Количество стержней принимается четным (одинаковое число сверху и снизу). Диаметр назначают не менее 10 мм
длина стороны ростверка больше 3м	то же, но диаметр назначают не менее 12 мм.
Поперечное (горизонтальное)	6 мм
Вертикальное при высоте ростверка меньше 80 см	6 мм
Вертикальное при высоте ростверка больше 80 см	8 мм

Пример расчета свайного буронабивного фундамента

Исходные данные для расчета:

• одноэтажный кирпичный дом с мансардой, толщина стены 380 мм;
• размеры в плане 7 на 9 метров, внутренних несущих стен нет (только перегородки), высота этажа 3 м;
• кровля стропильная мансардная с покрытием из металлочерепицы;
• грунты на участке — полутвердая глина с коэффициентом пористости 0,6, залегает на 3 м, R = 72 т/м2, fin = 3,5 т/м2 (взято значение для глубины 1 м).

Сбор нагрузок удобнее выполнять в табличной форме. Необходимо не забывать коэффициенты по надежности.

Нагрузка	Величина, кг
Наружные кирпичные стены 380 мм	(9 м(длина)*2 шт + 7 м (ширина)*2 шт)*4,5м(высота на первом этаже + на мансарде)*0,38 м*1800 кг/м3 (плотность кирпича)*1,2 (коэффициент) = 118200 кг
Перегородки из гипсокартона без шумоизоляции высотой 2,7 м (от пола до потолка)	30 м (длина на весь дом)*2,7 м (высота)*27,2 кг*1,2 = 2645 кг
Железобетонные монолитные перекрытия толщиной 200 мм	2шт (на 2 этажа) *7 м (ширина дома )*9 м (длина дома)*160 кг/м2 (средняя масса перекрытия на кв. м) *1,3 = 26210 кг
Кровля	7 м*9 м*60 кг (масса кв. метра кровли из металлочерепицы) *1,2 (коэффициент надежности) /соs30ᵒ (угол наклона ската) = 5215 кг
Полезная нагрузка на перекрытия (2 шт., пол первого и пол второго этажей)	2 шт *7 м*9 м*150 кг/м2 (нормативное значение для жилья) *1,2 = 22680 кг
Снег (нормативное значение снеговой нагрузки взято для г. Москва)	7м*9м*180 кг (нормативное значение) *1,4/cos30° = 13050 кг

Ростверк предварительно принимаем шириной 0,4 м и высотой 0,5 м. Длина буронабивной сваи предварительно — 3 м, сечение диаметром 40 см, устанавливаются с шагом 1,5 м.

Количество свай = 32 м (L, длина ростверка)/1,5 м (шаг свай) +1 = 22 шт. (округляем до целых в меньшую сторону). S = 3,14*0,42/4 (формула площади через диаметр, см. ранее) = 0,126 м2.

Масса ростверка: 0,4м *0,5 м *32 м (длина) *2500 кг/м3 (плотность ж/б)* 1,3 (коэффициент) = 20800 кг.

Масса свай: 22 шт.*3 м *0,126 м2 *2500 кг/м3 *1,3 = 27030 кг.

Суммарная масса всего дома = 235830 кг = 236 т.

Нагрузка на погонный метр = Q = 236 т/32 м = 7,36 т/м.

Плюсы и минусы столбчато-ростверковых фундаментов

Ростверк из металлических пластин.

9 основных плюсов СРФ

1. Относительная простота монтажа. Все работы по подготовке, заливке/завинчиванию свай и ростверка можно выполнить самостоятельно без привлечения большого количества людей и дорогостоящей техники.
2. Универсальность. Можно возводить на любых грунтах, в том числе тех, где нет возможности использовать другие виды фундаментов.
3. Малые теплопотери. Фундамент располагается на некотором расстоянии от земли, что позволяет сохранять тепло в зимний период.
4. Снижение вибрации. Ростверковое соединение столбов позволяет избежать вибрации здания, расположенного даже около железной дороги.
5. Экономичность. Малые затраты на подготовительные работы, нет необходимости в дорогостоящей технике (исключение – фундамент на забивных сваях), для частного строительства ЖБИ-фундамента достаточно бригады в несколько человек и бетононасоса для заливки столбов и ростверка.
6. Идеально подходит для участков с высоким уровнем грунтовых вод.
7. Нет необходимости в сложных земляных работах, таких, например, как рытье траншей и котлованов.
8. Долговечность. Фундамент на железобетонных или металлических сваях прослужит длительный срок.
9. Хорошая несущая способность.

Пример бетонированного ростверка.

Минусы свайно-ростверковых фундаментов

1. В домах со свайно-ростверковым фундаментом сложно сделать цокольный этаж, так как придется заполнять расстояние между свайными столбами, а это требует значительных материальных и трудозатрат.
2. Сложности при определении характеристик грунта. Так как сваи погружаются на определенную глубину без удаления верхних слоев грунта, возможность изучить особенности опорного слоя почвы затрудняется. При самостоятельном возведении фундамента геодезические исследования следует в обязательном порядке предоставлять профессионалам и при расчетах учитывать тот факт, что несущая способность опорного слоя почвы может оказаться ниже предполагаемой.
3. При сильном промерзании почвы, если сваи установлены недостаточно глубоко, может произойти разрыв основания, что приведет к повреждению здания.
4. Недостаточная стойкость к опрокидыванию. Поэтому возможно, но не рекомендуется возводить СРФ на интенсивно набухающих и просадочных грунтах.
5. Монтаж фундамента невозможен при минусовых температурах.
6. Возможность неравномерного проседания СРФ. Несмотря на то, что теоретически нагрузки должны распределяться равномерно, на практике часто выходит перевес той или иной части дома, что может привести к перекосу и даже разрушению здания. Ростверк частично сглаживает неравномерность, но при неправильном расчете нагрузок, фундамент может прийти в негодность.
7. Пространство между полом и земляным пластом идеальное место для мелких животных – котов, собак, грызунов, змей. В летний период там прохладно, зимой относительно тепло – это идеально место для разнообразной живности. Чтобы обезопасить жилище от подобных соседей, необходимо еще на стадии возведения установить преграды на глубину от 0.5 метра.