Фундамент тисэ: технология, преимущества и недостатки

Несущие свойства почвы

Несущие свойства являются одним из самых важных факторов, определяющих, способно ли основание выдерживать нагрузку, которую создает масса здания и передает фундамент. При расчете этого значения для грунтов учитывают показатель текучести и коэффициент пористости.

Из-за давления вышерасположенных слоев плотность почвы повышается по мере увеличения глубины залегания.

Кроме того, на несущую способность грунтов могут влиять климатические условия в данной местности.

Что такое ростверк — особенности, плюсы и минусы

Фундамент ростверк является сооружением из соединенных между собой ленточным способом (с помощью бетона или металла) заглубленных в почву на 2-3 метра свай – опор. Горизонтальная конструкция, объединяющая их в одно целое, и называется термином «ростверк» (от немецкого Rost — решётка). Верхнюю часть столбчатого фундамента еще называют оголовком.

Среди других видов оснований для дома, фундамент на сваях с ростверком, имеет преимущества, повышающие его популярность среди застройщиков. Это такие плюсы:

• использование на любых типах почвогрунтов (в том числе, пучинистых с высоко залегающими грунтовыми водами или торфяниках);
• подходит для участков с неровностями рельефа;
• экономичен в плане материалов трудозатрат (не требуется рыть глубокие котлованы и делать дополнительное водоотведение);
• на таком фундаменте допускается строительство зданий из любых стройматериалов- кирпичный, деревянный дом или из газобетонных блоков;
• если при возведении не допущено ошибок, можно быть уверенным, что такой ростверк фундамент прослужит долго;
• строительные работы можно проводить даже при минусовых температурах;
• высокая несущая способность и устойчивость.

Как и любое техническое сооружение, ростверк фундаменты имеют свои минусы:

• несущая способность ограничивается 2-3 этажами, многоэтажные дома на таком основании не строят;
• невозможно обустроить подвальное помещение или цоколь (необходим технически сложный проект, а в монолитах такая возможность отсутствует);
• возведение ростверка требует высокоточного монтажа и применения строительной спецтехники, не всякий строитель – любитель справиться;
• между почвой и оголовкой фундамента появляются пустоты, в которых скапливается атмосферная влага и заводятся насекомые, что приведет к дополнительным затратам на заливку полостей между ростверком и грунтом.

В целом, плюсов у данного вида фундамента больше, чем минусов.

Какую роль выполняет в обустройстве фундамента

При возведении основания дома на столбах, необходимо придать им максимальную устойчивость, и для этого свайный ростверк подходит лучше всего. Он равномерно делит весовую нагрузку сооружения на грунт между сваями (по типу забора). Это свойство особенно актуально для районов с наличием сыпучего грунта большой толщины.

Особенности железобетонных свай-оболочек

Сваи-оболочки активно применяются в таких местах, где несущая конструкция часто подвергается колебательным процессам. Такие железобетонные изделия применяются в качестве опор для мостов и автострад.

Сваи-оболочки достаточно эффективно оправдывают свое назначение – они сохраняют целостность своей конструкции даже в условиях, характеризующихся повышенной влажностью и в местах с повышенным уровнем геологической опасности.

Железобетонные изделия имеют диаметр от 0,5 до 1,7 м и изготавливаются с применением ненапрягаемого железобетона. Такие изделия применяются при:

• Устройстве мостов;
• Фундаментных оснований зданий;
• Формировании ледовых защит в энергетических сооружениях.

Длина цельного изделия имеет размер в 4–12 метров, длина составных свай может достигать 24 метров. Такие

Изготовление полой сваи с помощью вибросердечника

сваи-оболочки применяются при строительстве фундамента глубокого заложения, который может находиться в осложненных инженерно-геологических условиях.

Бетонная свая состоит из наконечника, который имеет коническую форму и длину, равную 0,85 метрам. Изделие представлено в виде так называемого цилиндрического тела сваи, на конце которого располагается фланец. Конструкции составного типа снабжены стыковочным узлом.

Забивка и погружение изделий может осуществляться без проведения выемки грунта из пространства внутренней полости оболочки.

Погружение и забивка также могут проводиться с подмывом или с выемкой грунтовых отходов. При проведении комплекса работ, связанных с погружением изделий производятся следующие манипуляции, заключенные в:

• Транспортировке заготовок к подготовленной строительной площадке;
• Монтаже направляющих устройств;
• Осуществлении доставки изделий из места складирования к месту, где будет производиться забивка и погружение;
• Установке свай на поверхность грунта с участием направляющих устройств;
• Извлечении из внутренних полостей накопившегося в процессе работы грунта.

Забивка и погружение свай реализуются при поддержке двух основных способов, при реализации которых производится укрупнение конструкции.

Изначально проводится сборка двух или более элементов на специальной подготовительной площадке. Второй способ основан на постепенном наращивании дополнительных элементов конструкции при проведении ее поэтапного погружения.

Металлические оболочки свай

В производстве представленных изделий применяется железобетон с высокими показателями характеристик прочности на сжатие, морозоустойчивости и водонепроницаемости в полном соответствии с требованиями ГОСТа

Наполнитель для таких свай представлен в виде специального фракционного щебня, который в своем составе имеет гравий и естественный камень.

Размеры его фракций варьируются в пределах 10-12 мм. Также актуально применение природного обогащенного песка.

Армирование производится с применением пространственных каркасов. Продольная арматура представлена в виде горячекатаной арматурной стали, относящейся к классам А-I и А-III.

Для осуществления поперечного армирования применяется проволока классов В-I или Вр-I с рабочим диаметром, равным 5 мм.

Изготовление арматурных каркасов производится с участием навивочно-сварочного станка. К продольным стержням приваривается спираль при достижении каждого третьего пересечения. Сварка также может проводиться на каждом пересечении с периодичностью в два витка на третий.

к оглавлению ↑

ГОСТы на свайные фундаменты

ГОСТы на свайные фундаменты и винтовые сваи в РФ заменены на СНиП и СНиП . Железобетонные сваи промышленного производства выпускаются по ГОСТ 19804-2012.

Свайно-ростверковое основание

При производстве свай применяется несколько стандартов:

• ГОСТ;
• ОСТ;
• ТУ.

Требования, предъявляемые нормативными документами к изделиям, учитывают характеристики грунтов, для которых они предназначаются. Выпускаемые по ГОСТ винтовые сваи подразделяются по своим конструктивным особенностям. Изделия группируют по:

• форме наконечника (открытые и завальцованные);
• форме, ширине и числу лопастей;
• способу применения.

Классификация свай

По различным основаниям сваи классифицируются на сот ни групп ,при этом каждая из них используется при определенных условиях и по определенным правилам. Рассмотрим более подробно каждую из них. Во-первых, в зависимости от типа материалов сваи делятся:

• деревянные;
• металлические;
• железобетонные;
• бетонные.

Более подробно описание каждого их видов будет проводиться чуть ниже. В зависимости от формы поперечного сечения поверхности сваи делятся на:

• круглые;
• квадратные;
• прямоугольные.

Круглые применяются при строительстве в глинистых грунтах и вворачиваются винтовым способом, без применения отбойных механизмов. Квадратные и прямоугольные используются в более твердых видах почв и монтируются при помощи отбойных механизмов типа-кувалд. В зависимости от конструкционных особенностей сваи делятся на цельные и составные. Цельные сваи — монолитные железобетонные стволы, длина которых варьируется в пределах 6-20 метров, они могут обладать продольным либо продольно-поперечным армированием. Составные сваи — многосекционные конструкции, состоящие из верхней и нижней части, стыкующиеся в процессе погружения с помощью сварки либо болтового соединения. Общая длина составных может доходить до 48 м, они используются при строительстве на участках, с толстым слоем слабой поверхностной почвы, для прорезки которой недостаточно длины цельных свай.

Рис. 1.1: Составные сваи

В зависимости от способа работы в грунте железобетонные опоры классифицируются насваи-стойки и висячие сваи. Отличия между ними заключаются в том, что устойчивость свай-стоек достигается за счет опирания подошвы столба на высокоплотный слой грунта. Они погружаются на глубину до 20-ти метров, минуя слабые поверхностные пласты грунта. Такие опоры считаются наиболее надежными, они не дают усадки в процессе эксплуатации и обладают высокой устойчивостью к горизонтальным и выталкивающим нагрузкам.

Рис. 1.2: Схема свай-стоекВисячие сваи получают устойчивость за счет силы трения стенок ствола с окружающей его почвой. Боковой контур сваи принимает на себя и распределяет по грунту около 70% всех получаемых сваей нагрузок от массы здания. Такие опоры редко используются в качестве одиночных свай, основная сфера их применения — обустройство свайных кустов и плотных свайных полей, где за счет уплотнения грунта рядом стоящими сваями достигается максимальный уровень их устойчивости.

Рис. 1.3: Схема висячих свай

По способу расположения в грунте свайные опоры делятся навертикальные и наклонные. Вертикальные опоры используются для обустройства фундаментов в стабильных грунтах, не оказывающих на фундамент здания сильных горизонтальных нагрузок. На участках со склонной к сдвигам почвой фундаменты дополняются наклонными сваями (погруженными с уклоном от вертикали до 30 градусов), которые выполняя функцию боковых распорок придают фундаменту дополнительную устойчивость к деформациям.

Рис. 1.4: Опоры моста из наклонных свай

В зависимости от способа установки можно выделить:набивные и забивные. Их основное различие сводиться к механизма, применяемым при их монтаже. Кроме того набивные устанавливаются в заранее пробуренные скважины, а забивные погружаются в песчаный или глинистый грунты. В зависимости от месторасположения и принимаемой нагрузки сваи делятся на: центральные и вспомогательные. Центральные сваи принимают на себя всю нагрузку фундамента, а вспомогательные лишь нагрузку с эксцентриситетом. Смотрите так же:

1. Несущая способность грунта
2. Винтовые сваи, преимущества

Фундамент ТИСЭ: достоинства и недостатки технологии

Строительство опорного сооружения с применением технологии ТИСЭ позволит сократить практически в два раза расходы на застройку и эксплуатацию в дальнейшем. Строительство фундамента с применением этой технологии не вредит окружающей среде, потому что производимые работы выполняются распространенным материалом.

Изображение устройства фундамента ТИСЭ на этапе возведения.

Используя новые методы строительства технология ТИСЭ, решаются некоторые задачи:

• Помещения изолируются от соприкосновения с материалами. Можно использовать эффективную вентиляцию, что дает возможность внедрять вытеснительные системы вентиляции. Таким образом, в доме не будет застойных зон.
• Есть возможность создать полезное электромагнитное поле.
• Опорная конструкция не дает высокого фона радиации.
• Здания хорошо изолируются от попадания радиации.
• Новая система сбережения энергии снижает в несколько раз потребление энергии от систем отопления.
• Повышается экологическая безопасность.
• Экономия средств.

Довольно выгодным является устройство ленточного фундамента на столбиках по технологии ТИСЭ, особенно если правильно сделать расчет и разметку будущего основания дома. Создание такого вида опоры не требует большого количества земляных работ, кроме того понадобится меньше бетона.

Создание фундамента ТИСЭ дает возможность уменьшить затраты и сделать опору в сжатые сроки, для его строительства не нужно привлечение дополнительных рабочих.

Типичный вид ТИСЭ.

Достоинства и недостатки фундамента по технологии ТИСЭ

ТИСЭ — это свайно-ленточная конструкция, возведение опорной конструкции производится в виде квадрата или прямоугольника на сваях.

Бетонный ростверк, который соединяет сваи, к земле не прикасается. Такое положение фундамента не дает грунту давить на себя в любое время года.

Плюсы фундамента ТИСЭ

• Экономически выгодная часть здания;
• Надежная конструкция;
• Быстрое возведение;
• Несложный монтаж;
• Можно строить зимой;
• Экологически чистая конструкция;
• Возможно строительство на сейсмически неустойчивой почве;
• Можно строить опору при разных уровнях грунтовых вод.

Составляющие фундамента ТИСЭ:

• Ростверк из железобетона;
• Армированные сваи.

Нижняя часть сваи фундамента имеет форму полусферы – это большой плюс, т.к. такая конструкция помогает увеличить зону опоры и повысить несущие свойства. Эта конструкция опоры применяется при возведении разнотипных домов. Такой фундамент не дает усадку и подойдет для домов на каркасной основе, а также для возведения каменных домов.

Нижняя часть сваи в виде полусферы имеет свойство противостояния выдавливанию из грунта, которое может быть в пучинистых грунтах.

Ленточная часть фундамента ТИСЭ называется ростверк – его изготавливают из железобетона. Заливку этой части опоры производят на определенном расстоянии над уровнем земли. Из-за промежутка от земли до конструкции пучение не действует на опорную конструкцию.

Устройство фундамента по технологии ТИСЭ

Строительство опоры по технологии ТИСЭ не нуждается в расчете свай и места точной установки под ростверком.

Устройство фундамента по технологии ТИСЭ.

Состоит технология из нескольких этапов:

1. Первым делом размечается контур.
2. Затем производится бурение скважин и их расширение.
3. Следующим этапом армируются сваи.
4. Потом делается ростверк.
5. Под жилые застройки расчеты производят специальные организации занимающиеся проектами, потому что необходимо исследовать грунт, сделать расчеты и проект.
6. Без предварительных расчетов можно возводить ленточный фундамент ТИСЭ под такие строения как забор, баня, веранда и гараж.

Ростверки для свайных фундаментов

Применяя различные виды свайных фундаментов и типы ростверков для них, строители стремятся получить оптимальное сочетание низкой стоимости и приемлемой функциональности.

В первую очередь, ростверки делятся на две группы:

• ленточные: имеют вид балок, укладываемых по периметру здания и под несущими стенами;
• плитные: представляют собой плиту и применяются в тех случаях, когда сваи расположены по всей площади постройки.

Кроме того, различают следующие виды ростверков свайных фундаментов :

1. Сборные.

Представляют собой уложенные поверх свай балки из металлопрофиля (двутавр или швеллер), древесины или железобетона.

2. Сборно-монолитные.

Ростверк набирается из нескольких ж/б элементов, снабженных специальным замком. После сборки конструкция замоноличивается. Для сооружения такого ростверка обязательной является высокая точность установки свай.

3. Монолитный.

Изготавливается непосредственно на стройплощадке путем заливки бетона в заранее подготовленную опалубку с установленным в нее арматурным каркасом.

С точки зрения индивидуального строительства данный метод наиболее удобен, поскольку позволяет обойтись только подручными инструментами.

Видео об устройстве свайных фундаментов.

Советы профессионалов

Несмотря на то, что буронабивной фундамент можно сделать самостоятельно, при возведении существует много моментов, известных только опытным строителям, которые делятся своим опытом. Чтобы избежать ошибок при строительстве, обратите внимание на такие моменты:

• тщательно изучите тип грунта, для чего лучше выполнить геодезическую разведку, учитывая полученную информацию при подборе диаметра и глубины установки свай;
• для частного строительства не применяйте опоры диаметром более 200 мм, поскольку для их монтажа потребуется спецтехника, что сделает фундамент дороже;
• при заливке обсадных труб, часть арматуры должна выступать на высоту будущего ростверка для придания ему дополнительной прочности;
• заливку ростверка можно производить только после полного схватывания раствора в буронабивных сваях;
• расстояние между нижней частью ростверка и поверхностью грунта не должно быть меньше 150 мм, чтобы он не деформировался при вспучивании.

Устройство фундаментов из буронабивных свай – это технология набирающая популярность. Она позволяет создать прочную и недорогую основу как для частных домов, легких сооружений, так и промышленных объектов зданий на любых почвах. Затраты на устройство такого фундамента ниже, чем на строительство классической ленточной основы, заглубляемой ниже уровня промерзания грунта, в среднем на 40%. Показатели прочности и долговечности при этом остаются сопоставимыми.

Ростверки свайных фундаментов

Свайный фундамент с ростверком (свайно ростверковый фундамент) – строительная конструкция, которая объединяет сваи и служит для равномерной передачи нагрузки сооружения на них и на грунтовое основание. Различают сборные, сборно-монолитные и монолитные ростверки.

Ростверки бывают высокие и низкие. Низкий ростверк обычно располагают ниже поверхности грунта и он передает часть вертикального давления на грунт основания, в то время как высокий ростверк эти нагрузки передает на сваи. Устройство сборных железобетонных и монолитных ростверков представляют наиболее приемлемые варианты для дачного строительства.

Схема устройства сборных железобетонных и монолитных ростверков в свайных фундаментах.

Схема металлического и железобетонного ростверка свайного фундамента.

Металлические ростверки обычно сваривают на месте и «привязывают» к сваям арматурным прутком. При обустройстве большого по размерам фундамента, для установки отдельных элементов швеллера или двутавра требуются применения крановой техники, что не всегда удобно в индивидуальном строительстве, т.к. требует организации подъездных дорог и площадки для крана.

Самым приемлемым для частного строительства считается железобетонный ростверк. Для изготовления литого железобетонного ростверка, между сваями собирают опалубку, в которую закладывают арматуру из стальных прутков. Часть вертикальных прутков приваривают к сваям и «связывают» их между собой длинными арматурными прутками, находящимися внутри опалубки.

Обзор видов фундамента для дома читайте в статье Фундамент дома. Выбор типа фундамента дома.

Монтаж сборного ленточного фундамента

Учитывая сложность установки такого основания, без специальной строительной техники не обойтись. На строительной площадке нужно иметь в наличии экскаватор (но можно вручную выкопать траншею), краны (без них никак — блоки очень тяжелые), вибропресс и бетономешалку (по желанию). Также нужно предусмотреть дополнительный монтажный инструмент, а также все необходимое для приготовления бетонного раствора и проведения гидроизоляции будущего основания.

Этапы возведения

1. Детальная разметка площадки под будущий фундамент, замеры углового наклона почвы и устранение перепадов высот;
2. Расчет глубины залегания фундамента с учетом максимальной точки промерзания почвы;
3. Выкапывание котлована или траншеи. Как правило, сразу копается котлован, ведь на его месте потом будет сделан подвал или подземный паркинг;
4. Установка маяков на углах будущей конструкции, проверка всех горизонталей;
5. После всех подготовительных работ, а также подготовки песчаной подушки, начинается процесс установки бетонных плит и блоков. Укладка начинается с углов конструкции и плавно переходит к середине основания. Все блоки устанавливаются на бетонный раствор и выравниваются. В пазы между блоками заливается бетонный раствор.
6. После того, как все швы высохнут, на внешнюю поверхность основания накладывают гидроизоляционный слой. Первый слой делается из битума, смолы или специальной мастики, а уже поверх крепится рубероид или другие гидроизоляционные материалы.

Типы свайных фундаментов:

1. Из одиночных свай. Применяют для отдельных опор-колонн. Могут использоваться для оград или объектов небольшого размера.

Фундамент – свайный куст. Несколько опор, на которых стоит конструкция. Разновидности свайного куста:

кустовой – три сваи – треугольником, четыре – квадратом, пять – квадрат с центральной опорой, расстояние между ними от 2,5 до 3,5 диаметров свай;

ленточный – забивка в одну или две линии, расстояние между опорами более трех поперечных размеров (или диаметров);

сплошное поле – сваи забиты рядами и образуют сплошное поле с расстояниями от 3 до 6 диаметров.

Как устроен свайный фундамент

Свайный фундамент – это опорная конструкция под здание, состоящая из отдельно стоящих свай или свайного поля. Обычно их изготавливают из железобетона, но возможно использование не армированного бетона или бутобетона, что несколько уменьшает стоимость конструкции. Для повышения прочности и экономии бетона производят армирование свайного фундамента. В качестве арматуры обычно используется прутья из гладкой или профилированной стали. Фундаментные сваи обязательно устанавливают под углами здания, на пересечении внутренних несущих стен между собой и с наружными стенами. Если между обязательными сваями расстояние от 2 до 2,5 м и более, то между ними устраивают и промежуточные.

Заключение

Свайные типы фундамента обладают большим разнообразием способов реализации. Сложные или слабонесущие грунты, которые на территории России встречаются очень часто, вынудили инженеров-строителей разработать массу вариантов технологии, с использованием различных типов свай.

Основной особенностью методики является наличие разнообразных способов погружения и создания свайного поля, позволяющих как строить самостоятельные опорные конструкции, так и усиливать уже имеющиеся фундаменты.

Свайный фундамент часто становится единственным вариантом конструкции основания, позволяющий строить многоэтажные и тяжелые дома.

Наряду с ленточным типом, сваи являются одним из наиболее распространенных и востребованных видов опорных конструкций.

Виды используемых свай

Опорные элементы, устанавливаемые под ростверки, подбираются с учетом предполагаемой нагрузки объекта, типом почвенного состава, климатическими особенностями местности. Изготавливаются сваи из стали, древесины или бетона, могут быть комбинированными.

Исходя из варианта погружения, свайные опоры бывают:

• забивными. Под них заблаговременно готовятся скважины, установка выполняется с привлечением специальной техники;
• буронабивные. В скважине монтируются опалубка и арматурный каркас, после чего выполняется бетонирование;
• буровые. Ростверк устраивается на бетонных сваях, установленных в скважины;
• винтовые. Представлены пустотелыми трубами, снизу имеющими лопасти и заостренные наконечники.

Винтовые опоры используются даже в районах с вечно замерзшей почвой.

Виды по размещению

В соответствии с размещением ростверка касательно уровня земли есть несколько вариантов его конструкции. Выбор конкретного проекта осуществляют в соответствии с требованиями к основанию, особенностями территории, будущего здания.

Высокий

Высокий ростверк находится на 25 сантиметров и более над поверхностью почвы. Благодаря такому варианту удается добиться дополнительной вентиляции пола и исключить риск появления сырости и плесени. Возвышение ростверка над землей позволяет регулярно осматривать состояние фундамента, выполнять ремонт вовремя.

Подпольное пространство можно использовать для хранения инструмента, садового инвентаря, других вещей. Основной недостаток данного типа ростверка – отсутствие возможности создать полноценное подвальное помещение.

Повышенный

Повышенный ростверк самый популярный в строительстве, находится на уровне грунта. Основанием под ленту выступает песчано-гравийная подушка толщиной в 10-15 сантиметров, для ее сооружения удаляют нужный объем грунта, заменяя его на гравий. Таким образом удается обустроить противопучинистую подушку, которая не дает грунту подниматься при морозе.

Подушка из гравия понижает уровень влажности в грунте, не позволяет под фундаментом скапливаться воде. Основной плюс данного типа ростверка – отсутствие между грунтом и перекрытием продуваемого пространства, что значительно улучшает теплосберегающие характеристики.

Заглубленный

Такой ростверк находится ниже уровня земли, в специальной траншее, куда устанавливаются сваи, монтируется опалубка с последующей заливкой бетонным раствором. Помещение на таком фундаменте получается долговечным, надежным, с прекрасными теплосберегающими свойствами.