Строительство буронабивного фундамента с использованием монолитной плиты

Перед строителями, осуществляющими возведения зданий на нестабильных грунтах, возникает проблема обеспечения устойчивости строений. Среди различных типов фундаментов заслуживает особого внимания цельная плита с ростверком, обладающая множеством достоинств. Она способна воспринимать значительные нагрузки от массы строения и равномерно распределять их на опорную поверхность основы. Ростверк на базе цельной бетонной плиты обеспечивает надежность возводимых зданий за счет повышенной прочности. Рассмотрим детально его особенности.

Что представляет собой монолитная плита с ростверком

Конструкция свайно-монолитного фундамента с ростверком довольно простая. Она включает следующие элементы:

• опорные сваи, находящиеся в почве. Они погружаются в грунт с помощью специального оборудования или формируются из бетона;
• бетонную плиту, усиленную пространственным каркасом из стальной арматуры. Цельная плита сооружается в приямке и после заливки объединяет выступающие части вертикальных колонн;
• ростверк, связывающий оголовки свайных опор. Он укрепляется арматурными прутками, соединенными вязальной проволокой. Формируется путем заливки бетона в опалубку, собранную на плите или в почве.

Верхние части свай объединены монолитной плитой и бетонным контуром, что положительно влияет на прочностные характеристики. В отличие от ленточной основы, которая опирается на грунт, плитный ростверк передает действующие по периметру нагрузки на опорные колонны.

Фундамент плитный железобетонный с монолитным ростверком

Плита с ростверком решает комплекс задач:

Читайте также: Утепление отмостки пеноплексом урежет оплату за отопление и сохранит ваш фундамент на 200 лет

• соединяет колонны в силовой контур за счет объединения верхних частей бетонной лентой;
• выравнивает действующие на колонны усилия, которые вызваны весом строения и реакцией грунта;
• фиксирует сваи в вертикальном положении, не позволяя им смещаться под воздействием нагрузок;
• предотвращает возможность непредвиденной усадки фундамента в результате влияния природных факторов.

Такой фундамент с ростверковым усилением позволяет демпфировать значительные нагрузки, повышая устойчивость возводимых строений.

Разновидность свайного фундамента

В зависимости от формы и способа опоры на грунт фундаменты делят на столбчатые, свайные, ленточные и плитные. Буронабивные фундаменты являются разновидностью свайных. Как правило, их используют в том случае, если верхний слой грунта не может выдержать большую нагрузку, а снимать его до более плотных слоев и затем сооружать фундамент оказывается слишком дорого, поскольку эти слои залегают довольно глубоко. Свайные фундаменты также возводят при высоком уровне грунтовых вод и на плывунах. Правильно выполненная свая после окончательного отвердевания бетона способна выдержать нагрузку от 2 до 5 т. При строительстве на пучинистых грунтах ростверк должен «висеть» на сваях в 150–200 мм от поверхности земли.

Инженерные коммуникации и монолитная плита

• 

Схема комбинированного буронабивного фундамента с устройством монолитной плиты
В пространстве, образовавшемся между лентами фундамента, смонтировали инженерные коммуникации. Для этого использовали асбоцементные трубы диаметром 200 мм, через которые подвели к дому трубы водоснабжения и канализации, а также электрический кабель. Канализационные стояки опустили на глубину промерзания и вывели за пределы здания. Поверх закладных асбоцементных труб во внутренней части «карт» (квадратные и прямоугольные очертания будущих комнат) произвели обратную засыпку грунта, покрыли его 200-миллиметровым слоем песка и уплотнили вибратором. По внутреннему периметру фундамента на песок уложили сначала четыре слоя пергамина, а потом плиты пенополистирола толщиной 100 мм (в два слоя с перехлестом стыков). Этот эффективный утеплитель после заливки плиты станет частью конструкции фундамента. Выполнение данной операции позволяет с уверенностью рассчитывать на то, что влага и холод не проникнут в помещения дома, а бетон не разрушится от перепада температур. Кроме того, благодаря использованию теплоизоляции можно сэкономить на толщине бруса, из которого будет возводиться здание, поскольку плита находится в «рубашке».

Далее занялись укладкой арматурной сетки и выставлением маяков с целью обеспечения ровной поверхности плиты.

Для ее заливки использовали бетон класса В22,5 (марки М300), который подавали насосом из миксера. Поскольку сооружение фундамента велось в зимний период, в бетон были введены специальные добавки, помогающие ему и в холода сохранять свои качества. Плиту сразу же после отливки на несколько дней закрыли водонепроницаемой пленкой, чтобы на нее не попадали осадки и застывание бетона происходило быстрее.

Конец — делу венец

После того как монолитная плита набрала жесткость, строители согласно проекту выставили маяки и строго по горизонтали залили так называемый ноль — места, где впоследствии будут возведены стены и межкомнатные перегородки. «Ноль» находится над верхней плоскостью плиты в пяти сантиметрах. Как только бетон застыл, на выступающие над землей части фундамента уложили два слоя гидроизола, размягчая его газовой горелкой. Эта гидроизоляция позволяет избежать в последующем прямого контакта бетона с древесиной, что предохраняет брус от проникновения влаги и возможного поражения грибком и плесенью. После завершения работ по сооружению фундамента можно приступать к кладке стен дома.

Раньше при возведении коттеджей довольно часто использовали ленточные фундаменты, построенные на глубину промерзания, однако со временем с такими фундаментами возникали проблемы. Грунты в Подмосковье в основном пучинистые, и, чтобы не происходили подвижки ленточного фундамента, его надо обязательно дренировать, что усложняет и удорожает проект. Кроме того, данный вид фундамента требовал устройства черновых полов, под которыми осуществлялась прокладка коммуникаций. В этом случае появлялась большая вероятность того, что впоследствии грызуны могут их повредить. Сегодня многие строители стали сооружать буронабивные фундаменты. Первый опыт показал, что устойчивость деревянного здания на них значительно выше. Чтобы избавиться от необходимости устройства черновых полов, буронабивной фундамент можно дополнить монолитной плитой. Дом, стоящий на плите, более устойчив, чем на ленте. Все коммуникации прокладывали в бетонной плите. Идеально ровная поверхность основы позволяет быстро и качественно выполнить сборку коттеджа из клееного бруса

Альтернативный вариант

• 

Сооружение фундамента по технологии «ТИСЭ»
Иногда в условиях частного строительства применение бурильной техники невозможно или дорого. В этом случае на помощь приходят современные методы ручного бурения, в частности технология «ТИСЭ», разработанная коллективом конструкторов под руководством Р. Н. Яковлева. Возведение фундамента по данной технологии осуществляется с использованием фундаментного бура «ТИСЭ-Ф» весом 7 кг. В отличие от скважины, проделанной традиционным буром, скважина, которую бурят с помощью «ТИСЭ-Ф», имеет нижнее расширение. Полученный в итоге бетонный столб обладает высокой несущей способностью (5–10 т). Нижнее расширение надежно фиксирует его в грунте, поэтому опоре не страшны силы морозного пучения. Бурение вертикальной скважины выполняют при снятом плуге вращением бура по часовой стрелке. По мере заглубления бур поднимают и опорожняют. Расширение нижней части скважины делают плугом, вращая бур против часовой стрелки. После установки арматуры и заполнения нижней части скважины бетоном в цилиндрическую часть ее вставляют толевую рубашку и завершают процесс бетонирования. Толевая рубашка предохраняет столб с расширением внизу от разрушения осевыми силами, вызываемыми пучинистым грунтом. Окончательный этап выполнения фундамента — создание ростверка. Его делают на расстоянии 10–15 см от земли. Опирается ростверк только на столбы.

В каких случаях применяется монолитная плита с ростверком

Ростверковый вариант фундамента используют в качестве основы для будущих зданий в следующих ситуациях:

• при возведении массивных зданий с увеличенными габаритами, а также сложными архитектурными решениями;
• при выполнении работ на проблемных грунтах с увеличенной влажностью и близким расположением грунтовых вод.

Эта конструкция также положительно зарекомендовала себя на насыпных грунтах и подвижных почвах с высоким содержанием песка.

Плита с ростверком — это один из самых прочных видов систем

Преимущества и недостатки монолитного ростверкового фундамента

Установка монолитной плиты с ростверком считается наиболее выгодным вариантом для закладки основания. Этому способствуют следующие преимущества:

Читайте также: Асфальтобетонные смеси: основные разновидности, особенности приготовления и использования

• способность выдержать массивное здание;
• при соблюдении технологии скорость возведения будет выше;
• облегчается строительство за счет отсутствия тяжелых технологий;
• возможность поднять дома на нужную высоту;
• облегчает возведение и обустройство цокольного этажа;
• простая установка теплоизоляции и разведение коммуникаций уже на этапе подготовки фундамента;
• универсальность основания для любого типа грунта;
• длительный эксплуатационный срок.

Единственный минус подобного типа фундамента заключается в высоком расходе бетона и арматуры, что существенно увеличивает цену.

Плитный ростверк – конструктивные варианты

Плитный ростверк изготавливается в различных вариантах, классифицируется по следующим признакам:

• используемому материалу. Наряду с армированным бетоном, применяется стальной профиль, древесина и обычный бетон;
• особенностям конструкции. Исполнение может быть монолитным, сборным или монолитно-составным;
• высоте расположения относительно грунта. Конструкция может соприкасаться с грунтом, а также смещаться в различную сторону от нулевой отметки.

Рассмотрим варианты конструкции, предусматривающие возможность использования следующих материалов:

• железобетона. Использование прочных арматурных каркасов позволяет повысить несущую способность основания и, соответственно, устойчивость строения. Такая плита обладает увеличенной жесткостью, может эксплуатироваться на протяжении длительного времени;
• бетона. Связующий контур из бетона изготавливается без использования стальной арматуры, что значительно уменьшает прочностные свойства. Все нагрузки воспринимает бетонный массив, который может растрескиваться под воздействием изгибающих нагрузок;
• металлического проката. Объединение оголовков колонн производят с помощью двутавровых балок или швеллеров, формирующих единый силовой каркас. Применение металлопроката оправдано при строительстве свайно-винтовых оснований для небольших зданий;
• древесины. Установленные на колонны деревянные балки формируют основу для легких щитовых построек из древесины. Деревянные элементы важно надежно гидроизолировать, а также обработать антисептиками для повышения долговечности.

Монолитная плита вместе с ростверком в последнее время стала весьма популярным способом установки фундамента
Плита с ростверком может изготавливаться в различных вариантах исполнения:

• цельном. Это наиболее прочная конструкция из монолитного железобетона, которая используется на проблемных грунтах. Отличительная черта – повышенная прочность и долговечность. К недостаткам относится трудоемкость выполнения работ;
• сборном. Ростверковая основа формируется из готовых элементов, соединяемых электросваркой. Жесткость конструкции ниже, чем в цельном варианте. Для выполнения работ необходимо грузоподъемное оборудование, что повышает уровень затрат;
• сборно-монолитном. Опорный контур, соответствующий конфигурации строения, формируется из отдельных элементов. Они соединяются между собой, затем бетонируются. Реализация этого метода формирования фундамента требует повышенных расходов.

Цельная основа превосходит все приведенные варианты по запасу прочности и долговечности.

Как сделать плиту?

Теперь мы рассмотрим процесс изготовления плиты-монолита. Пошагово он выглядит следующим образом:

• Сначала нужно уложить гидроизоляцию. Она необходима, чтобы уберечь от намокания подошву. В качестве гидроизоляции используйте мембраны, полиэтиленовые пленки, рубероид и т.п. Если под подошвой лежит подушка из мелкого гравия, целостность гидроизоляции после опускания подошвы может нарушаться – появятся проколы. Поэтому стоит позаботиться о гладкой поверхности – подбетонке.
• После работы с гидроизоляцией начинайте вязать арматуру. Существуют специальные пистолеты для этой цели, а если у вас их нет – не волнуйтесь, вы справитесь и вручную. Диаметр армирующих элементов подбирают, исходя из планируемой нагрузки. Армирующие сетки разместите на бетонных подставках – они используются для того, чтобы создать слой защиты.
• Позаботьтесь о том, чтобы поверхность была как можно ровнее – для этого предварительно установите маяки.

  

  Теперь все готово к тому, чтобы залить полученную опалубку бетоном

• Опалубка для монолита изготавливается по аналогии с опалубкой для свай – она тоже состоит из досок и брусьев. А снаружи понадобятся такие же дополнительные подпорки, которые будут удерживать опалубку от разрушения в момент заливки раствора.
• Отличие изготовления монолитной плиты заключается в том, что после заливки необходимо использование вибромашины, которая утрясет бетон для устранения полостей и повышения прочностных характеристик.

После заливки бетон через два часа принято накрывать пленкой. Если на улице очень жарко, то периодически снимайте пленку и поливайте бетон водой, чтобы избежать образования трещин на поверхности.

Через неделю бетон станет полностью твердым – этот момент будет собой знаменовать окончание работ по изготовлению фундамента с ростверком. В качестве последнего этапа здесь после снятия опалубки выполняется процедура гидроизоляции монолита – для этого обычно используют обмазывание битумными мастиками.

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.

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

Читайте также: Вентиляционные блоки: технические характеристики и особенности монтажа

• 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.

ВИДЫ МОНОЛИТНОГО РОСТВЕРКА

Классифицировать типажи этого фундамента монолитная плита с ростверком возможно по расположению ростверка в сравнении с уровнем земли:

высокий (верх основания устроен выше уровня земли);повышенный (устроенный заподлицо с поверхностью или прямо на поверхности грунта);заглубленный (погружённый в землю).

По типажу такие основания можно разделить на плиты, имеющие верхний и нижний ростверк, согласно технологии сооружения пола и расположения коммуникаций.

Нижний ростверк будет готовой основой стяжки бетонного пола, что позволит оптимизировать расходы строительства в целом. Другой важный момент: в нижнем варианте труднее «спрятать» инженерные коммуникации (воду и канализацию).

Укладывая плиту с верхним типом — напротив, получаем достаточный простор для расположения коммуникаций и обустройства неглубокого подпола.

Любая стройка начинается со строительства фундамента, от правильности выбора которого во многом зависит долговечность будущего сооружения.

В особенности это важно, если будущий дом будет обладать значительной массой. Чаще всего для тяжелой постройки выбор делается в пользу монолитного плитного фундамента, усиленного верхним ростверком. Наличие ростверка позволяет более равномерно передавать нагрузку на фундамент, тем самым продляя срок его службы.

Фундамент плита с ростверком – подготовительные работы

Приступая к выполнению работ необходимо подготовить оборудование, материалы и инструменты. Понадобятся:

• бетоносмеситель;
• «болгарка»;
• лопаты, ведра;
• тачка;
• проволока для вязки арматуры;
• шнуры для разметки и рулетка;
• доски для изготовления опалубки.

Для начала стоит обзавестись всем необходимым

Потребуются также материалы для приготовления бетонного раствора и стальная арматура для сборки каркаса.

На подготовительном этапе выполните следующие мероприятия:

1. Разметьте площадку. Габариты должны превышать размер фундамента на 50 см с каждой стороны будущего строения. Используйте шнур, натянутый между колышками.
2. Извлеките почву на глубину 0,5 м, перенесите плодородный грунт для временного хранения. Для выполнения работ желательно использовать экскаватор.
3. Определите места расположения свай. Опорные колонны забейте в грунт или забетонируйте, руководствуясь требованиями проекта.
4. Сформируйте траншею глубиной 0,3 м для ростверка. Разровняйте дно, установите щитовую опалубку силового контура.

При выполнении работ обеспечьте равную высоту выступающих частей опорных элементов.

Подготовительные работы

Как и в случае с обычной монолитной плитой, монтаж фундамента начинается с подготовки котлована. Разметка по периметру котлована обязательно предшествует началу работ. Параметры углубления планируются на 10 м шире, чем периметр будущего дома, чтобы было место для установки опалубков. Дно котлована утрамбовывается вручную или при помощи специальной техники.

Хотя выкопать мелкозаглубленный котлован можно своими руками, для экономии времени лучше использовать экскаватор.

При сильно нестабильном грунте фундамент дополнительно укрепляют сваями. Опорные конструкции стоит устанавливать там, где ожидается большая нагрузка на несущие элементы. Сначала выполняется бурение скважин, в образовавшиеся проемы укладывается подушка из песка устанавливается арматура, а стены укрепляют рубероидом. А после скважины заливаются бетоном.

Возможно сочетание монолитной плиты со свайно винтовым фундаментом. Только при использовании металлических элементов обязательно потребуется антикоррозийная обработка.

На дно приготовленного углубления застилают геотекстиль, чтобы не допустить вымывание грунта. Следом засыпается песок слоем приблизительно в 30 см. Покрытие тщательно утрамбовывается и выравнивается.

Сверху укладывается гидроизоляция. В качестве материала может быть использован рубемаст или стеклоизол. В их состав входит стеклоткань с битумом.

Рубероидные материалы в этом качестве к использованию не рекомендуются в связи с низкой надежностью.

Завершающим этапом подготовки фундамента плиты с ростверком является опалубка. Причем для ростверка ставятся отдельные щиты поверх основной конструкции. Бетон имеет свойство сильно давить на стенки опалубки в процессе заливки, поэтому мастера ставят специальные крепежи, чтобы подготовленная конструкция не сместилась, а раствор не приставал к стенкам, их закрывают полиэтиленом.

Как изготовить ростверковый вариант фундамента

Дальнейшие мероприятия по изготовлению ростверкового основания производите по следующему алгоритму:

1. Нарежьте арматурные прутки, свяжите в приямке с помощью проволоки каркас для ростверка.
2. Забетонируйте приямок по периметру здания, обеспечьте его неподвижность на протяжении недели.
3. Соберите деревянную опалубку для плитной основы, используя предварительно подготовленные щиты.
4. Установите внешние подпорки, обеспечивающие неподвижность щитов при заливке бетона.
5. Уложите по контуру площадки геотекстиль, насыпьте щебеночную подушку толщиной 20 см.
6. Насыпьте сверху мелкий песок слоем 10–15 см, тщательно утрамбуйте сформированный массив.
7. Постелите гидроизоляцию из листового рубероида или полиэтилена, обеспечив перекрытие листов.
8. Соберите пространственный каркас из стальной арматуры, зафиксируйте его к выступающим частям решетки.
9. Подготовьте бетонную смесь по стандартной рецептуре, обеспечьте непрерывную заливку раствора в опалубку.
10. Утрамбуйте бетонный массив, используя глубинный вибратор. Постелите полиэтилен, и по мере твердения периодически увлажняйте поверхность.

Соблюдая последовательность операций несложно самостоятельно изготовить ростверковую основу. Благодаря доступности технологии, такой вид фундамента может использоваться при возведении частных домов. Выполнение работ своими силами позволит уменьшить объем расходов и осуществить задуманное без привлечения специалистов. Конструкция обеспечит устойчивость здания и его долговечность.