Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Далеко не завжди і не у всіх ситуаціях можна застосовувати традиційні фундаменти - стрічковий та плитний. У деяких ситуаціях вони стають занадто дорогими: на їхнє облаштування може йти до 40-50% вартості всієї споруди. Зазвичай таке відбувається при будівництві в зонах з великою глибиною промерзання (нижче 2 метрів) або на нестабільних грунтах, що слабко несуть. У таких випадках часто кращим виходом є пальово-ростверковий фундамент. Що таке пальово-ростверковий фундамент?

Палевий фундамент, напевно, уявляють собі все: це деяка кількість паль, заглиблених у ґрунт до рівня несучого шару або нижче за рівень промерзання.У чистому вигляді цей тип фундаменту використовується рідко. Виною тому є своєрідна конструкція, яка не дозволяє перерозподіляти між сваями навантаження від будинку. Тому пальовий фундамент в основному роблять під зруби з колоди або бруса, іноді - під каркасні споруди. Ці типи будматеріалу через свої особливості самі перерозподіляють навантаження. З будинками з інших матеріалів вони сумісні погано.

Зате їх удосконалений вигляд - пальовий фундамент з ростверком - позбавлений багатьох недоліків і може використовуватися і під цегляні, і під блокові будівлі. Вони всі опори зав'язані за допомогою стрічки з металу чи залізобетону (бетону) в єдину конструкцію. Ця стрічка і називається ростверком.

Ростверк - це частина фундаменту, що поєднує оголовки паль і служить опорою для стін. Саме ростверк приймає і за рахунок замкнутої конструкції перерозподіляє навантаження, передаючи її на палі. Він може бути металевим, дерев'яним, бетонним чи залізобетонним.За типом виконання бетонні (залізобетонні) ростверки бувають низькими і високими.

Високий ростверк знаходиться вище за рівень землі. Найчастіше його роблять із металу - швелерів великого перерізу або квадратних металевих труб. Ще роблять такий ростверк з бетону, але його пристрій складніший: доводиться вигадувати, як залити стрічку на відстані від землі.

Як працює ростверк і що він дає

Будь-який будинок у різних частинах даватиме різне навантаження: оздоблення, меблі, санфаянс, інші речі розміщені нерівномірно. Отже, і навантаження від різних його частин буде різним. Ростверк приймає він ці нерівномірні навантаження і перерозподіляє їх. Палям вже передається «вирівняне» навантаження.

Чим це добре? Тим, що при однаковій навантаженості паль, менше шансів на те, що вони будуть сідати нерівномірно. А нерівномірна усадка веде, як відомо, до тріщин у фундаменті та стінах.Тому пальово-ростверковий фундамент більш стабільний. Хоча головний недолік пальових фундаментів залишається: ми не можемо знати, що за ґрунт знаходиться під кожною з паль. Тому спрогнозувати їхню поведінку неможливо. Саме тому їх не дуже люблять архітектори: гарантувати багаторічну експлуатацію будинку неможливо.

Стрічковий фундамент на палях

Більше передбачувані в цьому плані низькі ростверки. Вони зазвичай починаються нижче рівня землі і відливаються з армованого (чи ні - залежить від проекту) бетону. Причому арматура паль зв'язується з арматурою ростверку.

У цьому випадку ростверк - це дрібнозаглиблений стрічковий фундамент і виготовляється він за тією ж технологією. Відрізняється тим, що має жорсткий зв'язок зі сваями, що в рази підвищує надійність та стійкість конструкції. Ще такі фундаменти називають стрічковими на палях або пальово-стрічковими. Така конструкція є майже ідеальною: поєднує в собі плюси пальового та стрічкового фундаменту, значною мірою компенсуючи їхні недоліки.

Як він працює? Навантаження від будинку передається на стрічку. Завдяки наявності поздовжньої арматури перерозподіляється на всій площі. Оскільки стрічка спирається і грунт, то частина навантаження передається йому, решта посідає палі. При цьому навантаження та усадка рівномірні: їх «вирівнює» стрічка.

Про монолітні стрічкові фундаменти можна прочитати в цій статті.

У зимовий час, коли починають на фундамент впливати сили пучення, проявляються всі плюси пальово-стрічкового фундаменту. Якщо будинок стоїть на пучнистих ґрунтах, їх глибина закладення нижче рівня замерзання, дуже складно уявити умови, за яких будинок перекості або він дасть нерівномірне усадження.

При впливі сил пучення на стрічку, «п'ятки» паль, та й вони самі, не дають можливості ґрунтам зрушити фундамент. Тому стрічково-пальові фундаменти - чудовий вибір на сильно пучнистих грунтах. Витрати при цьому набагато вищі, ніж при будівництві звичайного фундаменту пальового, але набагато нижче, ніж при будівництві стрічки нижче глибини промерзання.

Коли його можна використовувати

Рекомендують ставити пальово-ростверкові фундаменти в наступних випадках:

  • Коли на досить велику глибину йдуть нестабільні і слабонесучі грунти. Це карстові, лісові, торф'яні ґрунти, пливуни, рослинні та родючі ґрунти великої товщини (понад 1,4-1,5 метра). У цьому випадку навантаження потрібно передати на розташовані нижче щільні ґрунти з нормальною здатністю, що несе. Докопатися до них не завжди можливо, а якщо і можна, то фундамент виходить занадто дорогим. Тому передача навантаження за допомогою паль - найкращий вибір.
  • На ділянках з великими перепадами висот. У цьому випадку часто набагато дешевше використовувати палі різної висоти, ніж проводити роботи з вирівнювання ґрунту або заливати глибоку стрічку, яка зможе компенсувати перепад висот.

  • При високому рівні ґрунтових вод.Палеві фундаменти - єдині, котрим рівень грунтових вод немає значення. Важливо, щоб під п'ятою був ґрунт із несучою здатністю. Рівень розташування вод впливає тільки на тип ростверку: якщо вода знаходиться близько до поверхні, ростверк роблять високим, якщо вона залягає глибоко – можна робити низький.
  • При будівництві в твердих ґрунтах. У цьому випадку позитивно позначаються невеликі обсяги земельних робіт (порівняно з стрічковими або плитними фундаментами).
  • Якщо ви вирішили будувати будинок за каркасною технологією. Робити під нього стрічку - даремно витрачати гроші: вийде занадто великий запас міцності, який у цьому випадку ні до чого. У цьому випадку пальовий або пальово-ростверковий фундамент - оптимальний вибір.
  • При великій масі будівлі (більше 350 тонн). Тоді виходить, що стрічка або плита мають бути дуже масивними, а отже, дорогими. Дешевшим у цьому випадку часто виявляється пальово-ростверковий фундамент.

Іноді все ще простіше: виходять із найменшої вартості. Але завжди потрібно пам'ятати, що будь-який тип пальового фундаменту менш надійний, ніж плитний та стрічковий. А все тому, що ми не можемо точно знати, який ґрунт знаходиться під кожною з паль. Саме тому при розрахунку параметрів конструкцію закладається підвищений запас міцності. Чи не 1,2, як зазвичай вважають, а 1,4. І все одно, гарантувати ніхто нічого не може.

Які палі використовувати

У пальово-ростверкових фундаментах можна застосовувати будь-які палі. Їх вибирають виходячи з ґрунтів, запланованого навантаження будинку. Палі роблять із металу, бетону, іноді – дерева. Можуть вони мати круглий або квадратний переріз. Розрізняються вони і за способом встановлення:

  • Забивні. Вони встановлюються без буріння чи виїмки ґрунту. Зазвичай забиваються, тому так і називаються. У приватному будівництві використовуються рідко: потрібна спеціальна техніка.

  • Буронабивні. Спочатку в грунті проходить свердловина, потім в неї встановлюється і закріплюється опалубка. У неї - арматура, що підвищує характеристики міцності. Потім вся конструкція заливається бетоном.
  • Залізобетонні бурові. В цьому випадку теж буряться свердловини, але в них встановлюються (забиваються, але з меншими зусиллями) готові залізобетонні палі.
  • Гвинтові. Це металеві палі, що загострені на кінці і мають гвинтові лопаті, що розрізають ґрунт. При великих глибинах необхідна спеціальна техніка, невеликі, довжиною до 2-3 метрів можуть встановлюватися вручну.

У приватному будівництві найчастіше використовують буронабивні палі. Особливо популярні вони при будівництві дач чи бань. Можуть використовуватися і для будівництва невеликих будинків. Але якщо дачі та лазні можна робити без розрахунку, то під час будівництва будинку дуже бажано замовити проект.

Різні палі бувають за формою: квадратного або трикутного перерізу, круглі заповнені та круглі порожнисті, іноді розробляються складні форми спеціально під проект. По тому, як палі передають навантаження на ґрунт, вони бувають:

  • висячі;
  • сваи-стойки.

Висячі палі мають велику бічну поверхню і значну частину навантаження (до 60-70%) передають за її допомогою. Їх використовують, якщо несучої здатності ґрунту на досягнутому рівні недостатньо для того, щоб витримати все навантаження, а подальше поглиблення недоцільне. У цьому випадку наявність «п'ятки» майже нічого не змінює: основне навантаження передається поверхнею, а не вістрям палі.

Палі-стійки навпаки, більшу частину навантаження передають через вістря. У цьому випадку бічні стінки нерозвинені та гладкі, а на кінці палі має сенс робити розширення. Один із видів цього типу - палі ТІСЕ.Вони мають циліндричне розширення внизу, через що передають навантаження на велику площу. Також п'ята не дає силам здирства підняти фундамент.

Розташування паль у ростверці

У більшості випадків опори в грунті мають вертикально. Іноді може бути потрібна похила установка, причому кількох штук в одному місці. Такий спосіб застосовують, якщо можуть виникнути горизонтально спрямовані сили. Наприклад, при будівництві на похилих ділянках.

Палі можуть розташовуватися точково - під опорами (колоннами, стійками). Таке розташування характерне для будівництва навісів або влаштування покрівлі над відкритими майданчиками. Тоді опори ставлять точно під колонами, що утримують покрівлю.

Під приватні будинки невеликої поверховості палі розташовують у вигляді стрічки. Ставлять їх в один ряд, іноді два або три, зміщуючи один щодо одного. Іноді в найбільш навантажених частинах, наприклад, в кутах, під ділянками з великим планованим навантаженням, їх мають кущі: кілька штук на невеликій відстані один від одного.

Як розставити на плані будинку самостійно

При проектуванні пальового фундаменту власними силами зазвичай надходять у такий спосіб. На плані будівлі, намальованої з дотриманням масштабу, обов'язково закладають палі у кутах та в місцях перетину з простінками. Якщо вони відстоятимуть один від одного на відстані більше 3 метрів, між ними ставлять проміжні опори. Бажано, щоб палі розташовувалися одна від одної на відстані від 2 до 3 метрів.

Принцип простий, але ще потрібно визначити необхідну площу паль. А її потрібно розрахувати (скоріше, підібрати).

Розрахунок пальово-ростверкового фундаменту

Для того щоб бути хоч частково впевненим у надійності фундаменту його бажано хоч приблизно розрахувати. Для цього потрібно зробити кілька не найскладніших розрахунків.

    Розраховується маса будинку (враховуються всі матеріали та зразкова вага «начинки»).
  1. Виходячи з ваги та коефіцієнта надійності, визначається необхідна опорна площа.
  2. Оскільки палі вже розставлені, можемо порахувати їх кількість.
  3. Далі підбираємо площу перерізу паль. Оскільки ми знаємо їх кількість, то помноживши на обрану площу, дізнаємось загальну.
  4. Отриманий результат порівнюємо з розрахованою раніше (пункт 4) опорною площею.
  5. Якщо площа, яку знайшли на кроці 4 більша за ту, яку розрахували на кроці 2, вибрані параметри паль нам підходять.
  6. Якщо менше, збільшуємо запланований перетин паль, знову перемножуємо та порівнюємо. Так знаходимо необхідну площу палі.
Іноді вигідніше не збільшувати площу паль, а поставити їх частіше. Методика розрахунку при цьому не змінюється.

Площа опори, необхідна для нормального розподілу навантаження, вважається за формулою:

Де Н - несуча здатність ґрунту (її можна взяти з таблиці). Коефіцієнт 1,4 використаний через те, що пальовим фундаментам потрібен більший запас міцності: адже ми не знаємо, який грунт знаходиться під усіма палями. Тому краще перестрахуватися.

Детальніше про розрахунок опорної площі та підрахунок маси будинку дивіться у відео.

Технологія будівництва

Отже, у вас готовий проект, або ви самі визначилися з місцем розташування паль, їх параметрами, типом та висотою ростверку. Можна приступати до будівництва.

Розмітка

Спочатку знімають весь родючий шар землі, його вивозять у сад або складають в одному з кутів ділянки. Майданчик під фундамент вирівнюють. Потім, з використанням кілочків та шнурів, розмічають межі будинку. Причому, натягують два шнури, що відзначають зовнішню та внутрішню поверхню стін.Обов'язково перевіряють геометрію, перемірявши та порівнявши всі діагоналі попарно.

Після того, як розмітка закінчена, можна розмічати місця встановлення паль. Вони у нас промальовані на плані та прораховані, визначені відстані між ними.

Земляні роботи та заливка паль

Як конкретно проходитимуть роботи, залежить від типу використовуваних паль. Найчастіше при будівництві будинку використовують гвинтові або буронабивні палі.

Гвинтові можна вкрутити вручну. При закручуванні їх оголовки виставляють одному рівні. Його зручніше відзначати за допомогою шнурів.

Для буронабивних буде потрібно або спеціальна техніка, або ручний бур відповідного діаметра. Цими пристроями у потрібних місцях буряться отвори. У готові свердловини опускається обрана опалубка, встановлюється арматура (чотири прутки ребристої арматури, пов'язані між собою). Якщо фундамент пальово-стрічковий, то арматура повинна мати випуск не менше 60-70 см.Вона потім зв'яжеться із ростверком. Останній крок на цьому етапі - заливання бетону.

Пристрій ростверку

Якщо вибрано металевий ростверк, його приварюють до оголовків паль. При роботі важливо витримувати строгу горизонтальність: тоді навантаження передаватиметься рівномірно.

Для пристрою заглибленого залізобетонного ростверку (низького) знадобиться підсипання щебенем фракції 20-60 мм та його ущільнення віброплатформою. Мінімальний шар щебеню - 15 см. Щоб досягти поліпшення несучої здатності ґрунту під стрічкою, необхідно насипати щебінь невеликими шарами (по 5 см) і ретельно ущільнювати його віброплатформою. Навколо паль добре ущільнити не вийде, але це не так важливо.

На цю підсипку встановлюється опалубка. Ширина стрічки трохи більше ширини стін, висота щитів робиться з урахуванням необхідної висоти цоколя. Складання щитів та встановлення упорів точно повторює технологію встановлення опалубки для стрічкового фундаменту.

Армування проводиться в більшості випадків так само, як і при будівництві стрічки: два пояси вгорі і внизу з ребристої арматури, поперечні та вертикальні стійки з гладкого прутка меншого діаметра. Усі правила армування зберігаються. Додається лише перев'язка зі сваями. Випуски арматури зі паль загинаються: один ряд прив'язується до нижнього пояса, другий – до верхнього (не забудьте випуски зробити різної довжини). Вони повинні бути не менше 50 діаметрів дроту (якщо арматура використовується 12 мм, загнути потрібно 600 мм (5012 мм)). Схема армування примикання палі показано малюнку.

Як армується стрічковий фундамент читайте тут.

Установка заставних деталей

На цьому етапі необхідно залишити вентиляційні продухи та закласти труби та короби, через які будуть підводитися інженерні комунікації (водопровід, опалення, електрика, каналізація).

Якщо цього не зробити, доведеться згодом довбати бетон. А це для фундаменту велике зло, адже порушується цілісність моноліту. Так що все добре продумайте: переробляти не буде можливості.

Про вибір бетону для фундаменту читайте тут.

Заливка бетону

Бетон не просто заливають. Його ще й вібрують. Без цього процесу досягти однорідності та високої міцності дуже складно. Тому обробка бетону фундаменту вібратором може вважатися обов'язковим процесом.

Якщо температура повітря після заливання бетону знаходиться в районі +20°C, знімати опалубку можна через чотири дні. За цей час бетон набере приблизно 50% від проектної міцності, чого достатньо для проведення наступних робіт. Якщо температура була близько +10°, чекати доведеться 10-14 днів. При нижчих температурах умови вважаються зимовими, і залитий бетон вимагає утеплення або підігріву.

При всій своїй привабливості пальоворостверкові фундаменти мають недоліки:

  • Як уже говорилося, через те, що неможливо визначити який ґрунт знаходиться під кожною з паль, прогнозуванню його поведінка майже не піддається.
  • У таких спорудах неможливе обладнання підвалів.
  • При високих ростверках потрібно якимось чином закривати зазор: там люблять селитися тварини та комахи.

Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Категорія:

Зовнішня обробка будинку