Как сделать столбчатый фундамент своими руками: пошаговая инструкция с фото и видео. Дачный домик (просто и недорого): какой тип и проект выбрать, строительство, нюансы

Один из популярных фундаментов под небольшие дома и хозпостройки — столбчатый. Он привлекателен небольшой стоимостью, простотой исполнения и тем, что построить его своими руками может даже человек не особо опытный в строительных делах. Хорош столбчатый фундамент еще и тем, что его можно спроектировать под большинство зданий и условий.

Устройство и виды

Столбчатый фундамент состоит из некоторого количества опорных столбов, передающих нагрузку от здания на грунт. Столбы могут иметь прямоугольное или круглое сечение, могут выполняться из:

• монолитного железобетона;
• кирпичей (полнотелых керамических, хорошо обожженных);
• бетонных (из тяжелого бетона марки не ниже В15) и железобетонных блоков;
• бута и бутобетона.

Самые надежные — из монолитного железобетона. Они могут использоваться на грунтах, склонных к пучению с высоким уровнем грунтовых вод. Все остальные состоят из элементов, скрепленных бетонным раствором и по прочности уступают монолиту. Их рекомендуют использовать на нормальных грунтах.

Столбы в обязательном по ставят в углах здания, в местах примыкания стен и простенков. Если при этом расстояние между опорами превышает 3 м, ставят дополнительные. Шаг установки в среднем 1,5-2,5 м. Чем более тяжелое будет стоять здание, тем меньше шаг, но чаще чем через 1 м ставить нет смысла: слишком дорогой получится фундамент.

Виды ростверка

Чтобы нагрузка от здания передавалась на столбы равномерно, их связывают поперечной балкой — ростверком или мелкозаглубленной лентой. Этим нивелируется один из главных недостатков столбчатых оснований — возможная неравномерная усадка опор.

При строительстве деревянных домов или каркасников в качестве ростверка часто используется деревянный брус большого сечения, иногда используют металл — профилированную трубу большого сечения или тавровые/двутавровые балки. Для связи балок и обвязки при строительстве столбов в них закладывают шпильки, специальные элементы крепления или делают выпуск арматуры. Форма закладных выбирается исходя из планируемого типа ростверка.

Для тяжелых домов делают бетонную балку. Она может быть составной — из готовых железобетонных балок, а может быть монолитной. Хоть составные реализуются проще (купить, поставить, связать), но монолитная выходит дешевле, да еще более надежной. Поэтому монолитный ростверк используют чаще. Под дома из кирпича и других тяжелых материалов он более пригоден.

При изготовлении столбчатого фундамента с монолитным ростверком армирование столбов делают с выпуском не менее 70 см. Эти выпуски затем связываю с арматурой каркаса ростверка.

Пристройки и их фундамент

Если к дому есть более легкие пристройки — крыльцо, веранда, трасса — фундаменты делают отдельными и несвязными. Это значит, что для дома делают свой контур, для крыльца — свой. И они между собой не должны иметь точек соприкосновения. Так как ростверки (балки, проходящие по верху опор) располагаются рядом, между ними укладывают демпферный слой. Например, рубероид в два слоя, картон из минеральной ваты и другие подобные материалы.

Это необходимо так как вес у этих элементов очень отличается, соответственно отличается величина нагрузки на фундамент. Если сделать его связным, большая разница вызовет перекос, а возможно и разрушение здания.

Чем закрыть промежутки между столбами

При установке столбчатого фундамента здание получается приподнятым над землей и под черновым полом гуляет сквозняк. Это хорошо для поддержания нормальной влажности древесины, но плохо для отопления: слишком холодный получается пол. Еще один момент: под домом любит селиться всякая живность. И домашняя и не очень… По этим причинам пространство между столбами стараются закрыть. Сделать это можно двумя способами:

• устройством забирки — каменной или кирпичной кладки между столбами;
• прикрепив куски листового материала или отделочные материалы.

Проще, конечно, прикрепить листовой материал. Его тогда отрезают с таким расчетом, чтобы он не упирался в грунт. Оставшийся зазор пригодится и для вентиляции и для компенсации пучения.

Забирку делают если планируют делать утепленную отмостку вокруг дома. При этом ее устанавливают так, чтобы она не подпирала ростверк или нижнюю обвязку — делают в один уровень с наружной кромкой столбов (они должны быть шире стены минимум на 10 см).

Под забирку желательно подготовить основание: выкопать траншею глубиной не менее 20-30 см, насыпать и утрамбовать слой песка, на него — щебень, который тоже трамбуют. Потом на это уплотненное основание ставят декоративную стенку.

На нормальных грунтах небольшие легкие постройки площадью не более 30 квадратных метров — типа сарая, беседки и других подобных зданий — можно делать на облегченном фундаменте. Его называют опорно-столбчатый. Обычно это один или несколько бетонных блоков, уложенных на песчано-гравийную подушку.

Планирование столбов такое же: под углами, в местах примыкания стен и промежуточные, если необходимо. При таком типе важно хорошо утрамбовать подушку, увеличив тем самым несущую способность грунта. И еще один момент: на сыпучих или глинистых водонасыщенных грунтах такой тип основания не использовать. Даже под или . Он будет абсолютно ненадежным.

Чем отличается свайный и столбчатый фундамент

Если посмотреть на столбчатый фундамент с круглыми столбами и свайный, на первый взгляд разницы нет. Но она есть. Это — грунты на которых они ставятся и глубина, на которую заглубляются. Свайные фундаменты ставят на грунтах со слабой несущей способностью и их задача — пройти нестабильные грунты и передать нагрузку от дома более плотным слоям. Столбчатые ставят на грунтах с нормальной несущей способностью и их глубина определяется типом грунта, климатической зоной и уровнем грунтовых вод. Конструктивно же они похожи, но задачи имеют разные, как и разную область применения.

Что такое пучение грунта и как оно влияет на выбор фундамента

Самые сложные для строительства это глинистые грунты. Они плохо отводят воду, и она скапливается в небольших полостях. При замерзании она значительно увеличивает объем почвы. Увеличиваясь в объеме почва давит на все, что в ней находится, включая и фундамент. Это явление называется пучением (почва вспучивается), а грунты, а которых они явно выражены — пучинистыми.

Силы пучения прикладываются как снизу, пытаясь вытолкнуть столб, так и с боков, пытаясь сдвинуть опору в сторону. Именно по этой причине в глинистых — пучинистых — грунтах лучше делать столбы монолитными с армированием.

Также чтобы столбы не выталкивало вверх, нижнюю часть делают расширенной. Эту область называют пяткой и по размерам она обычно в два раза превышает размеры самого столба, а ее высота равна 1/3 сечения столба. Например, под столб 40 см делают пятку 80*80 см, высотой 13 см или около того.

Швы между блоками/кирпичами/камнями в сборных столбах далеко не всегда способны противостоять боковым нагрузкам, потому для уменьшения влияния сил пучения на сборных столбчатых фундаментах их делают со скошенными стенками. Это повышает их надежность в пучинистых грунтах. На нормальных грунтах столбы складывают с ровными стенками.

Область применения

Как уже говорилось, столбчатый фундамент называют еще столбовой или на столбах) нормально себя ведет на грунтах с нормальной несущей способностью. На сыпучих песках, торфяниках и других нестабильных основаниях они не применяются. Основные его особенности — невозможно организовать подвал и продуваемый промежуток между уровнем грунта и черновым полом. Их тоже надо иметь в виду при выборе.

Подходят они для следующих случаев:

В то же время есть ряд ситуаций (кроме слабых грунтов), когда фундаменты на столбах использовать не рекомендуют:

• при большом перепаде высот на участке застройки — более 2 м;
• при сложной геологии с возможным смещением пластов.

В остальных случаях их можно использовать.

Глубина заложения

Основной критерий выбора параметров фундамента — обеспечение его целостности. Потому, при планировании, всегда закладывают запас прочности порядка 20-40%. Он компенсирует (до какой-то степени) непредвиденные изменения условий (уровня грунтовых вод, непредвиденно низких зимних температур) или нагрузок. Особенно ярко это проявляется именно при планировании фундаментов: и глубину заложения берут с запасом и несущую способность обычно занижают. Оно и понятно: добавить что-то к уже готовому фундаменту затея или очень дорогая или нереальная.

Наибольший запас прочности закладывают на пучинистых грунтах: просчитать их проявление невозможно, потому стараются сделать как можно надежнее. Для этого для частных домов фундаменты закапывают ниже глубины промерзания грунта. Вы узнаете средние данные по вашему региону, и добавляете к этой цифре порядка 15-25 см. Так получаете глубину заложения фундамента. Например, по региону грунт промерзает на 1,5 м, значит глубина заложения фундамента 1,65-1,75 м.

Как вы понимаете, если делать сборные столбы — из кирпича, бута, блоков — придется под каждый копать приличных размеров яму. Дно должно быть ниже глубины заложения на 20 см, чтобы сделать отсыпку. Также яма должна быть прилично шире — в ней надо будет работать, складывая опоры. Это — еще одна причина почему делают монолитные столбы: под них бурятся лунки, на дно высыпается гравий или песок и вставляется опалубка (чаще всего трубы нужного диаметра). Внутрь которых устанавливают армирующий элемент — каркас из арматуры или металлическую трубу.

Это правило работает для тяжелых зданий. Но под них столбчатые фундаменты делают редко. Их ставят в основном под легкие постройки: деревянные или или хозпостройки. Если в таком здании не планируется подвал, целесообразнее сделать фундамент малозаглубленный (глубина заложения от 0,5 до 0,7 уровня промерзания) или незаглубленный (от 0,3 до 0,5 глубины промерзания).

Пример устройства незаглубленного столбчатого фундамента при глубине промерзания 1,2 м (1/3 от 120 см — это 40 см)

При таком выборе силы пучения будут действовать на столбы, но так как их площадь меньше, чем у ленты, то и воздействие окажется не таким сильным. Эти воздействия успешно компенсируются конструкцией каркасного или деревянного дома. Тем более, что принимаются дополнительные меры по снижению воздействия сил пучения:

• на дне ямы под столб делают гравийную подушку, которая часть нагрузки принимает на себя;
• делают боковые поверхности гладкими и дополнительно их смазывают солидолом, битумной мастикой, эпоксидной смолой и т.п.
• делают утепленную

В результате большинстве случаев хозяева даже не замечают, что фундамент «пучило». Какие-то опоры слегка поднялись, ростверк и обвязка их компенсировали. После оттаивания грунта все вернулось на место.

В грунтах хорошо отводящих воду столбчатый фундамент делают мелкого заложения или незаглубленный. Тут важно только правильно подобрать площадь колонн, чтобы равномерно передавать нагрузку.

Размеры столбов

Есть минимальные размеры опор столбчатого фундамента. Они и зависят от материалов:

• Монолитного железобетона 30 см.
• Столбы из обожженного кирпича — 38 см;
• Бут, бетонные блоки и бутобетон — 40 см;
• Каменная кладка — 60 см.

Но при этом размер столба должен быть на 10 см больше ширины стены. Для нормальной работы фундамента необходимо чтобы стена приходилась на середину опоры и по бокам она выступала не менее чем на 5 см.

Этапы строительства

Как обычно начинается все с уборки площадки и разметки. Со всей площадки снимают дерн, удаляют плодородный слой. Он не считается несущим и его вывозят. При этом делают выравнивание — срезают бугры, засыпают и утрамбовывают ямы и впадины. Контролируют горизонтальность при помощи двух-трехметровой доски с установленным на нее строительным уровнем.

Разметка

По периметру здания устанавливают обноску — столбы или столбы с прибитыми планками — скамеечки. Их ставят на расстоянии около метра от периметра будущего дома. При помощи шнуров, натянутых между ними, обозначают периметр и ширину будущих столбов.

Как делать разметку фундамента

При выставлении следят за тем, чтобы углы были строго под 90°, перемеряют диагонали прямоугольников. Они должны быть равны. В местах пересечения натянутых шнуров опускают вниз перпендикуляр (при помощи отвеса), размечая на грунте габариты столбов.

Так можно сделать их все одинаковыми, а также следить за высотой при выставлении опалубки для монолитных столбов или при укладывании сборных.

Рытье ям под столбы

Под сборные фундаменты ямы копают вручную или при помощи экскаватора. Если глубина требуется до 1 м и грунт не сыпучий, можно их копать с прямыми стенками. Если глубина больше или есть признаки осыпания, склоны делают наклонными.

Когда вышли на проектную глубину фундамента, копают еще на 20-30 см ниже. Дно выравнивают, его размеры должны быть на 10-20 см больше, чем планируемые габариты пятки или столба.

Проще с круглыми столбами. Под них бурятся скважины ручным или автоматизированным буром. Если планируется расширение внизу — пятка, можно или сделать скважину шире — по размеру пятки, или использовать бур со складным лезвием. Он называется буром ТИСЭ. Дополнительное лезвие открывается после того, как достигли заданной глубины.

Устройство песчано-гравийной подушки

На дно насыпают слой щебня порядка 10-15 см и его хорошо трамбуют. На утрамбованный щебень насыпают крупнозернистый песок. Его проливают и трамбуют. Общий слой песчано-гравийной подушки должен быть таким, чтобы выйти на заданную глубину залегания фундамента.

В случае с круглыми столбами подушка делается также, трамбование делается по возможности. Берут длинный шест, которым уплотняют подсыпку.

Устройство пятки

Если столбы делают сборные — из блоков, кирпича, бута, проще пятку сделать из готового бетонного блока. Ставят на песок, выровненный в уровень, блок-подушку. Она имеет трапециевидное сечение, что удобно.

Два типа пятки — монолитная из из бетонного блока

Для монолитных имеет смысл сделать полушку из монолита. Ставят опалубку по заданным размерам (в два раза больше столба в сечении и не менее 1/3 сечения по высоте). Укладывают арматуру в два яруса. Используют пруток 12-14 мм диаметром. Также в пятку устанавливается арматура, которая потом пойдет на столб. В результате получается единая железобетонная конструкция.

Строительство столбов

Если речь идет о монолитном столбе, то ставят опалубку, внутрь устанавливают арматуру. Опалубка для квадратных столбов сбивается из досок, для круглых можно использовать пластиковые трубы подходящего диаметра. Есть эконом-вариант опалубки — свернутый рулоном рубероид требуемой длины. Его скручивают в трубу требуемого диаметра, наворачивая на эталон. Сделав два-три слоя крепят скотчем. Получается надежная опалубка, которая даже в выступающей над землей части нормально держит раствор.

Для армирования обычно используют три-четыре прута арматуры класса A III диаметром 12-14 мм (для квадратных обязательно 4, для круглых можно 3). Они связаны между собой в единую конструкцию установленными через 20-25 см поперечными перевязками. Их можно делать из гладкой арматуры класса A I, диаметром 6-8 мм. Каркас лучше вязать, а не приваривать — выше прочность.

Обратите внимание, что от края опалубки до прутка арматуры должно быть расстояние не менее 50 мм. Оно необходимо чтобы металл не ржавел. На фото ниже пример неправильного армирования: арматура вплотную к опалубке. Она быстро поржавеет и столб может сломаться.

Если складываются столбы из кирпича, то его надо брать марки не ниже 100, полнотелый, хорошо обожженный. Если на участке высокий уровень грунтовых вод, кирпичные столбы не пойдут: они быстро разрушатся. Раствор для кладки столбов из кирпича делают на портландцементе не ниже чем М 300, а лучше 400 или 500. Есть несколько вариантов раствора:

• 1 часть цемента, 3 песка;
• 1 цемента, 2 известкового теста, 10 песка;
• 1 часть цемента, 1 часть глиняного тесла, 10 частей песка.

Кладку ведут с перевязкой, тщательно проверяя вертикальность. Даже небольшие отклонения могут привести потом к разрушению фундамента, а может и здания.

При кладке бутового столбчатого фундамента камни выбирают плоские с ровными гранями. При кладке нагрузка по вертикали должна передаваться на всю плоскость камня, а не на отдельные его участки. Кладут камни тоже с перевязкой, укладывая в углы самые крупные фрагменты, более мелкими заполняя промежутки.

Толщина камней не должна быть больше 30 см. Их укладывают на раствор, плотно подгоняя друг к другу. Промежутки заполняют щебнем, хорошо его трамбуя. Для повышения прочности такие столбы можно армировать как вертикально, так и горизонтально. Горизонтальное армирование делают каждые 25-40 см, вертикально вставляют прутки не менее 6 мм в диаметре, можно использовать арматурную сетку из проволоки такого же диаметра.

Важно: столбы должны быть все выгнаны до одного уровня. Для этого во время строительства или заливки постоянно отбивайте вертикальную плоскость: срезать верхушки долго и сложно.

Устройство ростверка

Как уже говорилось раньше, при заливке монолитных столбов в верхушки устанавливают закладные детали:

• шпильки для связки с брусом деревянной или металлической обвязки;
• арматурные выпуски не менее 70 см длины для связи с арматурным каркасом монолитного ростверка.

Устройство обвязки рассматривается при описании . Об устройстве монолитного ростверка можно прочесть в статье Все совпадает, вплоть до расчета несущей способности.

Гидроизоляция

Для предотвращения подсоса влаги из грунта между фундаментом/ростверком и обвязкой или первым рядом кладки необходим слой гидроизоляции. Можно использовать обмазочную (самая распространенная — битумная мастика) или рулонную или их комбинацию.

Изолировать столбы нет смысла. Для бетонных столбов наличие влаги минусом не является, как и для бутовых. А кирпичные лучше ставить на сухих грунтах. Вот их поверхность, может и стоит пропитать какой-то пропиткой глубокого проникновения, в разы снижающей гигроскопичность. Проблема только в том, что стоят они дорого.

Выбор вида фундамента для коттеджа или дачного домика будет прежде всего зависеть от того, из какого материала планируется возводить само здание. Например, относительно легкие постройки вполне можно установить на столбчатом фундаменте. Кроме того, этот вид фундамента подойдет для неустойчивых болотистых, торфяных, песчаных или переувлажненных грунтов, а также для регионов с глубоким их промерзанием.

Столбчатый фундамент св оими руками может быть обустроен за сравнительно короткий срок. Причем , чаще всего для этого не потребуется помощи какой-либо специальной или тяжелой техники.

Столбчатый фундамент чаще всего устраивают под различные деревянные постройки — это может быть дачный домик, каркасный коттедж, беседка, баня, а также хозяйственные постройки, такие, к примеру, как сарай или курятник.

Не особо рекомендовано поднимать на столбчатом фундаменте кирпичные или каменные постройки, так как если они будут слишком тяжелые , то опоры могут давать просадку, что приведет к деформации стен, а в дальнейшем — и к их разрушению. Впрочем, есть особые технологии, которые используются в промышленном и жилом строительстве, чаще всего – в регионах с вечной мерзлотой. Но именно в этих случаях требуются особые подходы и специализированная техника – в рамках данной статьи рассматриваться такие способы не будут.

Существует несколько видов опорно-столбчатых фундаментов. Их объединяет именно конструкция устройства, а различными делает применяемый для сооружения материал.

• Монолитную железобетонную конструкцию можно назвать самой прочной и надежной для постройки жилых домов из всех существующих столбчатых фундаментов.

Этот вариант имеет наиболее высокую прочность на сжатие и на растяжение (безусловно, при правильном армировании), что очень важно при возведении строения на нестабильных, подвижных грунтах.

На монолитном фундаменте допустимо возведение не только одноэтажных, но и двухэтажных деревянных домов.

• Кирпичный столбчатый фундамент можно назвать самым распространенным из этого типа оснований. Нужно отметить, что такая конструкция, выстроенная из качественных материалов, может прослужить даже сто и более лет – тому свидетельством м ногочисленные памятники старины в российских и европейских городах. Правда, чтобы добиться такого «долгожительства» для этой постройки нужно выбирать исключительно обожженный кирпич и только отменного качества.

Кирпичные столбики могут быть сплошными либо с залитой бетоном «сердцевиной»

Этот вид фундамента также подходит для постройки дома из одного ÷ двух этажей при ведении строительства на плотных грунтах. Кирпичным опорам фундамента обычно придают размер в сечении не менее 400 × 400 мм.

• Фундамент из блоков, которые могут быть изготовлены из разных материалов, обладает теми же качествами, что и кирпичная конструкция. Однако, его надежность и долговечность будут зависеть от качества и вида используемого материала.

Столбчатый фундамент из блоков — сродни кирпичной разновидности

Самыми долговечными, способными выдерживать большие нагрузки, считаются бетонные блоки.

• Столбчатый фундамент, изготовленный из бутового камня, не рекомендовано устанавливать на склонах холмистого участка, так как он будет иметь невысокую устойчивость на подвижных грунтах.
• Столбчатый бутобетонный фундамент достаточно надежен , и может быть выполнен разными способами — это бетон, перемешанный с бутом, порядовая укладка или бетон, залитый в колодец, сложенный из бута.

Бетон, попадая между камней, надежно скрепляет их, делая конструкцию прочной, способной выдерживать высокие нагрузки.

• Небольшие деревянные постройки могут быть установлены на фундамент, опоры которого также изготовлены из древесины, прошедшей специальную обработку. Дома, которые простояли десятки и сотни лет, доказывают, что правильно обработанное дерево сможет прослужить достаточно долгий срок.

В настоящее время все же, в связи с тем, что появились более надежные материалы для фундамента, дерево для этой цели используется все реже и реже . Хотя для пристроек к дому, таких как веранда или терраса, деревянные столбы, имеющие диаметр 150 ÷ 200 мм, подойдут, как нельзя лучше. Однако, нельзя забывать, что для того, чтобы они простояли долго, перед вкапыванием их обрабатывают антисептическими пропитками и покрывают гидроизолирующими материалами — битумными мастиками, на которые закрепляется рубероид.

• Столбчатый фундамент может быть выполнен из асбестовых труб небольшого диаметра (порядка 150 мм), если на нем будет возводиться легкая деревянная постройка, и 250 ÷ 400 мм, если сооружение планируется достаточно массивным. Асбестовые трубы больших диаметров могут стать своеобразной готовой опалубкой для заливки опорных свай бетоном и укрепления их арматурными прутьями.

• Еще одним вариантом столбчатого фундамента может стать конструкция, выполненная из металлических свай, которые вкручиваются в грунт. Этот способ обустройства основания для здания хорош тем, что свая проходит все неустойчивые прослойки, а затем вкручивается в плотные слои грунта — именно это позволяет ей надежно там закрепиться. На подобном фундаменте можно возвести деревянное строение, устанавливаемое на как ровном, так и на достаточно пересеченном участке территории.

Разновидности столбчатых фундаментов по степени заглубленности

Кроме разновидностей по базовому материалу изготовления, столбчатые фундаменты подразделяются по степени «погружения « их в грунт относительно уровня земли. Так, существует мелкозаглубленные и заглубленные разновидности оснований. Выбор по этому критерию напрямую зависит от характеристик грунта на участке.

Мелкозаглубленный вариант пр именяют при наличии мелкообломистых , песчаных и скальных грунтов с глубоким прохождением грунтовых вод. Столбики фундаментов этого типа устанавливают на глубину всего в 650 ÷ 700 мм. Этого должно быть вполне достаточно, так как грунты, в которые их погружают, мало подвержены смещению.

Сваи столбчатого заглубленного фундамента уходят в толщу грунта на 1500 — 2000 мм и даже больше. Применяют их обычно в районах с глубоким промерзанием грунта, которое превышает 400 ÷ 500 мм. Кроме этого, такие фундаменты в большей степени подходят для нестабильных подвижных грунтов.

Расстояние между столбами фундамента составляет обычно от 1000 до 2000 мм.

Базовая конструкция столбчатого фундамента

Столбчатый фундамент имеет довольно-таки несложную общуюконструкцию.

• В основании столбиков укладывают и утрамбовывают 100 ÷ 200 мм песчаный слой. Песок является своеобразным дренажом , помогающим отводить от столбиков фундамента влагу, которая может накапливаться в грунте.
• Далее, сверху подушки, укладывается бетонный раствор, который образует монолитную плиту, толщиной в среднем 400 ÷ 500 мм.
• Следующей идет , собственно, сама столбчатая опора, которую требуется укрепить арматурными прутами — это необходимо будет сделать даже в том случае, если столбики возводятся из камня или кирпича. Вторым важным действием с опорой является обеспечение ее надежной гидроизоляции.
• Столбики должны могут быть подняты на один уровень над поверхностью земли, а сверху них устраивается ростверк или иной связывающий опоры пояс, который равномерно распределяет нагрузку на всю конструкцию столбчатого фундамента.

Ростверк часто изготавливают из деревянного бруса, имеющего размер в сечении 150 × 200 или 200 × 200 мм. Для деревянных домов или хозяйственных построек ростверк может стать одновременно и закладным венцом для будущих стен.

Кроме этого, на столбчатый фундамент, изготовленный из любого из упомянутых выше материалов, помимо деревянного, может быть устроен железобетонный ростверк. Его изготавливают путем сооружения деревянной опалубки, в которую укладывают арматурную конструкцию, а затем заливают бетоном.

Ростверк может практически «лежать» на грунте, становясь похожим на ленточный фундамент

Ростверк может поднимать нижний край здания на высоту до 800 ÷ 900 мм над грунтом, а может быть расположенным всего в 300 ÷ 350 мм от земли или даже «лежать» на поверхности грунта. В последнем случае, со стороны он будет смотреться точно так же, как ленточный вид фундамента.

• Минусом столбчатой конструкции, поднимающей дом над грунтом на значительную высоту (около 1000 ÷ 1500 мм ), является то, что под строением невозможно устроить полноценный подвал. Однако, иногда владельцы домов находят выход из положения, устанавливая между столбов фундамента забирку, которая не должна быть связана арматурной конструкцией с фундаментом. Забирка — это межсвайная стена, сложенная из плит или кирпича, а иногда и просто сколоченная из дерева.

Межсвайная стенка — забирка

При ее установке, необходимо обеспечить в подпольном пространстве нормальную вентиляцию, которая не позволит отсыревать стенам и полам в доме. Поэтому в выстроенной забирке обязательно делают вентиляционные отверстия, которые «одеваются» в решетки или дефлекторы, с целью защиты полуподвального помещения от проникновения мелких животных, птиц насекомых и т.п .

• Столбчатый фундамент часто применяют в районах, где обычным явлением считается высокий риск затопления при разливах рек. В этом случае столбы могут уходить в грунт на глубину 2000— 2500 мм, и подниматься над ним на такую же высоту. Учитывая все особенности местности, под таким домом не удастся, да и не имеет смысла устраивать подвал, поэтому нет нужды возводить и забирку.

Расчет столбчатого фундамента

Первым этапом всегда, еще до начала работ по по дготовке площадки под установку фундамента , идет планирование, то есть составление соответствующего проекта. Этот вопрос обязательно требует профессионального подхода. К составлению проекта необходимо привлечь специальную организацию, занимающуюся архитектурными расчетами , с учётом целого спектра исходных данных – от местных особенностей климата и грунтов и до конкретных пожеланий заказчика.

Безусловно, базовыми данными для начала проектирования будут общая площадь строения и его общая расчетная масса, место предполагаемой постройки. Обязательно проводятся геодезическая съемка и привязка объекта на местности. Помимо этого, проектировщики будут брать в расчет :

• Специфические особенности грунтов на месте возведения здания.
• Расположение грунтовых водоносных слоев и глубину их залегания.
• Границу промерзания грунта, степень его вспучивания при промерзании.
• Количество этажей в возводимом доем и общую его высоту.
• Основные материалы, из которых предполагается вести строительство здания, в том числе – виды перекрытий и тип кровли.
• Все возможные дополнительные нагрузки, которые будут приходиться на каждую ключевую точку фундамента.

В итоге должно быть определено количество и точное размещение опорных столбов, материал их изготовления, технология установки, глубина закладки, высота выступания над уровнем земли, разновидность ростверка и, возможно, другие необходимые данные.

Расчеты , конечно же, можно попробовать провести и самостоятельно, использовав имеющиеся в сети специализированные онлайн-калькуляторы , которые предназначены для определения параметров фундаментов самого различного вида.

Однако, слишком полагаться на такие возможности не стоит, так как такое программное обеспечение все равно не может учесть всей специфики конкретного места постройки.А вот специалисты, работающие в этом регионе, наверняка знают особенности данной местности и, безусловно, сделают расчеты более точными. Мало того, с профессионально подготовленной проектной документацией будет значительно проще провести все процедуры оформления и согласования других регистрационных и разрешительных документов на постройку.

Видео: расчет и строительство свайного фундамента под каркасный дом

Подготовительные земляные работы

• Первым из мероприятий, предшествующим установки конструкции фундамента, идет подготовка площадки и разметка под его монтаж.

Для этого на основании составленного проекта, по точкам привязки, вначале точно ограничивается участок, предназначенный для возведения здания. Это место сразу отмечается с помощью бечевки и колышков. Причем , протягиваются, как правило, две параллельные нити, определяющие сразу и ширину будущего фундамента. Углы на пересечении нитей, должны быть прямыми – лучше всего это контролировать с помощью геодезического инструмента . Если такого нет, необходимо очень тщательно проверить перпендикулярность и параллельность линий. Обязательно сравнить длину диагоналей прямоугольников – если она одинакова, то разметка произведена качественно.

• Далее, с намеченного участка снимается плодородный слой почвы толщиной в 150 ÷ 200 мм.
• Затем определяются места установки столбов фундамента – также в строгом соответствии с размерами, указанными в проектной документации.
• После этого, используя ручной или механический бур, в намеченных точках пробуриваются отверстия. Диаметр выбираемых скважин также указан в проекте – он может быть от 150 до 400 мм.

• При условии проходки этих отверстий на глубину до 800 ÷ 1000 мм, фиксация их стенок, скорее всего, не потребуется.

• В том случае, если фундамент будет заглублен больше, будет необходимо сделать для стен подпорки, во избежание осыпания грунта.
• Если столбы будут квадратными в сечении, то пробуренные отверстия расширяются с помощью штыковой лопаты до нужного размера.
• Далее, на дно выкопанных скважин засыпается песок, слоем в 100 ÷ 200 мм, увлажняется и хорошо утрамбовывается.
• На песчаную подушку заливается 150 ÷ 170 мм грубого бетонного раствора, который станет надежный основой для столбов и не позволит влаге из раствора впитываться в песок и почву.

Как устанавливают столбчатые опоры

Когда ямы-скважины под столбы подготовлены, можно приступать к изготовлению самих опор.

В условиях индивидуального строительства далеко не все упомянутые в начале статьи конструкции применяются одинаково часто. Стоит рассмотреть самые доступные в самостоятельном монтаже и оттого – самые популярные из них.

Столбы-опоры из кирпичей или блоков

• В подготовленную яму устанавливается опалубка из рубероида, она может быть устроена, как в круглый, так и в квадратный котлован. Этот же рубероид впоследствии будет также исполнять роль гидроизолятора .
• Далее, в яму опускается арматурная конструкция, которая должна быть высотой вровень с поверхностью грунта.
• Затем, в яму заливается бетонный раствор, изготовленный из цемента и гравия или щебня средней фракции.
• Яма заполняется полностью, раствор сверху выравнивается и оставляется застывать и упрочняться. Для этого понадобится не менее 8 ÷ 10 дней.
• Затем, на получившийся бетонный столбик настилается рубероид в два-три слоя — он станет надежной гидроизоляцией для кирпичной или блочной кладки.

• Сверху ведется кирпичная кладка до нужной высоты опоры. Столбик может быть выложен колодцем – при этом внутренняя его полая часть будет впоследствии заполнена бетоном. Другой вариант – когда столб полностью сложен из кирпича.

Точно таким же образом производится возведение столбов и из небольших бетонных блоков.

Монолитные фундаментные железобетонные столбы

Этот вариант изготовления бетонных столбов производится несколько иначе.

• В круглую подготовленную яму устанавливается рубероид, свернутый в два слоя в трубу. Высота трубы должна соответствовать уровню, на который должен быть поднят фундамент.

• Для устойчивости этой своеобразной рубероидной опалубки, ее можно установить в легкую металлическую сетку, также свернутую в трубу. Устойчивость нужна для того, чтобы конструкцию, после заливки в нее бетона, можно было встряхнуть и высвободить пузырьки воздуха, попавшего в раствор в процессе замешивания.
• В получившуюся опалубку устанавливается арматурная конструкция, а затем сверху нее заливается бетон, изготовленный из гравия и цемента.

• Если сверху бетонных столбов будет устраиваться бетонный пояс - ростверк , то арматурные прутья должны быть выше, чем столбы фундамента. Это необходимо для связки арматурных частей столбов и системы армирования ростверка.

• Перед тем, как устраивать опалубку для бетонного пояса, опоры сверху необходимо обработать битумной мастикой, которая создаст дополнительную гидроизоляцию для столбиков.

Видео: заливка бетонных столбов свайного фундамента

Асбестоцементные столбы

Столбчатый фундамент может быть устроен и из асбестоцементных труб, которые устанавливаются на бетонную подушку, так же, как и в предыдущем случае, где использовался рубероид. Однако, процесс заливки столбиков здесь имеет свои особенности.

• Для устойчивости в нижней части трубы, которая будет находиться в котловане, делают два отверстия. Через них проводят отрезок металлического прута, а затем устанавливают асбестовую трубу в котлован и засыпают вокруг щебнем так, чтобы он закрывал, торчащую с двух сторон арматуру. Трубе придаётся идеально вертикальное положение.
• Затем в опалубку-трубу заливается бетонный раствор на одну ее треть.
• После этого нужно в середину трубы, в залитый незастывший раствор, установить арматуру — это может быть один или несколько прутов.
• Далее, раствор заливается до верха трубы и сверху разравнивается.

• Вокруг трубы нужно сразу же заполнить все пространство суглинком или тем грунтом, который был выбран из котлована. Вся эта засыпка тщательно утрамбовывается.

Металлические сваи

Металлические сваи могут вкручиваются в устроенное заранее отверстие, которое сделано ручным буром, но сваи уходят гораздо глубже в грунт. Для такого фундамента не придется подготавливать яму, выполняя в ней песчаную засыпку и заливая бетонную подушку.

Иногда сваи вкручиваются непосредственно в поверхность грунта, без предварительного выкапывания скважин. Но в любом случае , в одиночку с вкручиванием свай не справиться, потребуется, как минимум , один помощник.

• При ввинчивании свай ведется постоянный контроль за их вертикальностью. Сваи вкручивают до до стижения проектной глубины.

• После того как все сваи будут ввинчены, они должны быть заполнены бетонным раствором.

• Для удобства выполнения этой операции в трубу устанавливают специальную воронку, и через нее в полость вливается раствор, до тех пор, пока труба не будет заполнена доверху.
• После заполнения, бетон должен схватиться и упрочниться .
• Сверху готовых свай могут быть приварены металлические площадки, на которые закрепляется деревянный ростверк.

• Другим вариантом ростверка могут стать металлические перемычки — они становятся поясом, связывающим сваи в единую конструкцию. Они могут быть приварены не только сверху установленных столбов, но и на уровне грунта, что придает дополнительную жесткость и надежность всему фундаменту.

Другой вариант — металлический профиль приваренный между опорами

Ввинчиваемые сваи удобны для применения на сильно пересеченной местности, где приходится выводить столбы фундамента на одну высоту, так как их можно подкорректировать — немного приподнять или же опустить ниже.

Видео: фундамент на винтовых металлических сваях

Ростверк св айного фундамента

Ростверк или перемычка, которая укладывается сверху столбов фундамента, является как связующим элементом для всей конструкции, так и надежной опорой под возведения стен.

На любом из видов столбчатого фундамента можно уложить деревянные перемычки, изготовленные из мощного бруса, железобетонную конструкцию или ростверк из металлического проката.

Закрепляются перемычки по-разному, в зависимости от материала изготовления столбиков и самого ростверка.

• Деревянные перемычки чаще всего крепят с помощью анкеров.
• Металлический пояс (швеллер, двутавр или уголок) прикрепляют или сварочными швами, или мощными болтами.
• Железобетонный пояс с креплен с помощью общей арматуры, уже ранее установленной в столбике и проходящей через ростверк, где она скручена проволокой с арматурной решеткой самой перемычки.

У каждого типа фундамента есть свое назначение и область применения, иначе бы они не закладывались (строились). Не исключение и столбчатый, в котором нагрузка ложится на врытые в грунт или возведенные в небольших котлованах столбы. С виду это похоже на систему свай, но за внешним сходством таятся глубокие различия. Какие и в чем именно, это и есть тема настоящей статьи, равно как и сведения о том, как заложить столбчатый фундамент своими руками. В малом индивидуальном строительстве (мелкострое) это дает массу преимуществ, позволяющих сэкономить огромное количество труда и до 50% затрат на нулевой цикл, который, в свою очередь, составляет от 20% до, к примеру, для , 50% всей сметной стоимости постройки. В деньгах по сегодняшним ценам цифры выходят 6-7 значные.

Примечание: весь цикл работ по сооружению основания здания, от первого осмотра площадки до его готовности к наложению перекрытий и возведению стен, называется заложением фундамента. Изучая материалы по теме, имейте в виду, что заложение фундамента и его заглубление в грунт – вещи разные. Также не следует путать работы по заложению фундамента с величиной заложения в стены плит перекрытий, балок и перемычек. В общем, контекст, контекст и еще раз контекст.

Неожиданное качество

После Ле Корбюзье столбчатый фундамент привлекает архитекторов-авангардистов еще и своим свойством зрительно облегчать здание или наоборот, придавать ему монументальность, см. рис. Однако решения такого рода безусловно применимы только на плотных, хорошо несущих, мало обводненных и слабопучинистых грунтах; более всего домов такой конструкции строится в Средиземноморье. В РФ возводить подобные безусловно возможно в черноземной полосе и южнее, а после изысканий на месте сообразно наличным условиям – не севернее линии примерно Санк-Петербург – Нижний Новгород – Челябинск – Омск – Барнаул – Кызыл – граница с КНР.

Фундамент на столбах и его свайный собрат устроены похоже, см. рис: на столбы, заглубленные в грунт, наложен опорный пояс, распределяющий нагрузку на них. Он же образует подпол здания, может выполнять и функции цоколя, для чего снабжается отдушинами. Столбы расставляются по определенным правилам согласно расчета (см. далее), причем пролеты между ними выдерживаются в пределах 1,5-2,5 м. Больше или меньше нельзя, либо нагрузка ляжет неравномерно и вызовет такую же неравномерную осадку здания, либо опоры станут мешать друг другу нести ее, с тем же результатом.

Столб потому и столб, что приспособлен нести только сосредоточенную постоянную нагрузку, направленную сверху вниз по вертикали. Свая – столб, заглубленный в грунт на некую вполне определенную величину. В этом «некую» все и дело, но к разнице между сваей и столбом мы вернемся ниже. Пока же посмотрим, в чем они сходны: тот и другой сам не распределяет по опорам весовые и климатические нагрузки от здания, для этого нужна система дополнительных горизонтальных связей. По их устройству и характеру работы в конструкции столбчатые фундаменты разделяются на виды, см. рис:

Примечание: во всех случаях противопучинная подушка формируется в рукаве из геотекстиля, а все части фундамента, контактирующие с ней и грунтом, укутываются гидроизоляцией – 2-мя слоями рубероида на битумной мастике.

Т. наз.

Это сокращение в последнем пункте употреблено не зря. Дело в том, что столбчато-ленточного фундамента с точки зрения строительной механики и механики грунтов не существует. Свайно-ленточный возможен, но, если к ленте как несущей конструкции снизу прилепить столбы, то в смысле восприятия нагрузки они окажутся в своего рода тени и ленте ничем не помогут. При быстром промерзании во время заморозка насыщенного влагой грунта могут и повредить вследствие неравномерности пучения по глубине. Проще и дешевле будет пустить лишний бетон и земляные работы на уширение ленты или увеличение ее заглубления, смотря по местным условиям. Этого вопроса мы еще коснемся.

Плюсы и минусы

Для лучшего понимания дальнейшего, достаточно непростого, материала, целесообразнее будет последовать примеру Робинзона Крузо, записывавшего в 2 столбца горести и радости одинокой жизни на необитаемом острове. Здесь же плюсы и минусы столбчатого фундамента сведены в таблицу:

У героя Даниэля Дефо минусов набралось побольше плюсов. У нас их поровну и для мелкостроя плюсы в общем-то весомее. Предрассудки против заложения столбчатого фундамента под жилые дома исходят еще от советских СНиП, ориентированных на массовое многоэтажное строительство, в т.ч. и в колхозах/совхозах, постепенное переселение в многоэтажки частников и, в светлом коммунистическом грядущем, полную ликвидацию индивидуальной жилой застройки. Теперешние коммунисты, кстати говоря, кто еще при уме и понимает суть своей идеи, теперь в том же грядущем обещают каждому свой дом, как Хрущев – каждому рабочему по 3 (три) костюма.

О несущей способности

Грунт считается пригодным под столбчатый фундамент, если его несущая способность не менее 1,7 кг*кв. см. Прочие грунты относятся к слабым, на них, как правило, строятся только на сваях. К слабым грунтам относятся:

1. Мелкий пылеватый песок.
2. Пухлые глины и суглинки.
3. Рыхлые супеси.
4. Все грунты органического происхождения (илистые, торфянистые), включая черноземы мощностью свыше 1 м.

Что как пучится

Морозное пучение грунта происходит вследствие замерзания в нем воды. Для столбчатого фундамента, как самого по себе легкого и компактного, кроме увеличения объема грунта важна также равномерность пучения и скорость промерзания. Какие грунты непригодны для строительства на столбах, см. в минусах таблицы. О скорости промерзания поговорим ниже. А для дальнейшего, включая расчет, приводим характеристики пучинистости грунтов:

• Практически не пучащиеся – увеличение объема до 1%. Это твердые глины, мало водонасыщенные сыпучие грунты (гравелистые, крупные и средние пески), каменистые, валунные и галечные грунты с заполнением крупнообломочной фракцией свыше 90%;. Непучинистым может быть и сухой пылеватый песок, если в нем фракций мельче 0,05 мм менее 15% по массе.
• Слабопучинистые – увеличение объема 1-3,5% То же, что и в пред. п., но глины полутвердые (можно копать лопатой, не прибегая к лому и кирке); сыпучие грунты, кроме мелкого пылеватого песка – средне водонасыщенные, а крупнообломочные с мелким пылеватым заполнением 10-30% по массе.
• Среднепучинистые – увеличение объема 3,5-7%. Глины тугопластичные, мнущиеся с трещинами при достаточно длительном разминании, т.е. тощие, плотные суглинки и супеси. Все сыпучие грунты по пред. п., насыщенные водой. Крупнообломочные – с мелким пылящим заполнением свыше 30% по массе.
• Сильно- и чрезмернопучинистые, увеличение объема более 7% – мягкие, сразу мнущиеся средне- и очень жирные глины, рыхлые суглинки и супеси, насыщенные водой мелкие и пылеватые пески. Чрезмернопучинистыми считаются грунты, пучащиеся на 9-12%. Более 12% не бывает, т.к. сама вода при замерзании расширяется именно на такую величину.

О заглублении

Все фундаменты по степени заглубления в грунт делятся на 3 категории, см. рис.:

• Глубокого заглубления, или нормального заглубления, или просто – заглубленные: подошва фундамента, а у столбчатого – пятки столбов, располагается ниже нормативной (расчетной) глубины промерзания данной местности, см. рис. ниже, на 0,3-0,7 м в. Для столбчатых фундаментов можно принимать первое значение.
• Мелкозаглубленные – подошвы (пяты) находятся в пучащемся слое. Для столбчатого фундамента заглубление берут от 40% расчетного промерзания на слабопучинистых грунтах до 70% на среднепучинистых.
• Незаглубленные – применяются либо на грунтах практически не пучащихся, либо под достаточно легкие и упругие нежилые деревянные или металлические постройки: летние дачные дома, сараи, теплицы, уличный туалет/душ, хозблок, гараж и т.п.

Когда насколько заглубляться?

Бетонный фундамент под любой жилой дом лучше всего делать нормального заглубления: бурение 1 скважины под столб ручным буром отнимает 1-2 часа времени, и все их можно забурить за выходные. Как будет ясно из дальнейшего, столбы фундамента, даже если он с ростверком, в глубине работают каждый сам по себе. Образно выражаясь, ростверк помогает выдержать открытый бой с силами пучения, но бессилен против диверсии с подкопом.

Конкретно же это значит, что уровень грунтовых вод не должен подниматься к наинизшим точкам подсыпки под столбы ближе 1,5 м в период наивысшего стояния. Иначе вследствие случайных колебаний их уровня и, особенно, капиллярного подъема, возможен подмыв какого-то из столбов, а затем внезапное аварийное падение несущей способности всего основания по принципу домино.

Колодцы и скважины соседей верных сведений не дадут, т.к. из первого и самого грязного водоносного слоя – верховодки – воду для питья почти никогда не берут. Тут нужно или запрашивать местную (муниципальную) службу строительной геологии, или консультироваться у опытных строителей, или в разгар весны, во время майских гроз (либо в конце наиболее влажного периода в данной местности; напр., в Амурской обл. – под конец летнего паводка) производить пробное бурение на расчетную глубину промерзания + 1,7 м. Нет воды – можно строиться надежно, по-глуби.

А если есть? Тогда под тяжелое строение придется выбрать другой тип фундамента, для самостроя предпочтительнее ленточный. А под каркасный/брусовой дом, возможно, закладывать мелкозаглубленный столбчатый. Когда же это возможно, а когда нет? Действуем следующим образом:

1. По характеру грунта определяем степень его пучинистости; при отсутствии точных данных берем максимальную для данного типа грунта ее величину.
2. Умножив степень пучинистости в десятичных дробях (не процентах!) на величину расчетной глубины промерзания (РГП), получим величину пучения в единицах длины.
3. Дистанцию достаточно равномерного пучения берем равной 100 его величинам. Дом должен вписаться в прямоугольник соответствующего размера. Напр, РГП = 1,2 м или 120 см. Грунт – плотный суглинок, берем 7% пучения. 120х0,07 = 8,4 см. Дом размерами в плане примерно до 8,5х8,5 м при сезонных подвижках грунта здесь будет приподниматься или опускаться на такую величину без опасного перекоса.
4. Величину заглубления столбов берем побольше, лишь бы выдержать минимальное расстояние до верховодки.
5. Для легких нежилых построек на незаглубленном фундаменте берем степень пучинистости в 12% (гумус – чрезмернопучинистый); далее – по пп. 1-5.
6. Если предполагаемая постройка не вписывается в определенные габариты, ничего не попишешь, здесь на столбах строить нельзя.

Этот способ определения равномерности пучения может вызвать недоумение: как же так, что, грунт пучится, чем сильнее, тем равномернее? Именно так. Связано это с тем, что любая содержащая влагу почва обладает в той или иной степени т. наз. реологическими свойствами. Пучение грунта вызывается замерзающей в нем водой. Чем более ею грунт насыщен, тем дальше распространяются в нем силы пучения и он распухает как сплошная среда. Морозобойные трещины не всегда свидетельствуют, что замерзшая земля вздулась буграми. По аналогии: что однороднее – жареная картошка или пюре? А если пюре застыло, взялось корочкой, и та потрескалась, пюре ведь в деруны не превратится?

Важное обстоятельство

Т.к. площадка под столбчатый фундамент не планируется или планируется грубо, заглубление считается по столбу в наинизшей ее точке. Пяты опор, точно так же, как и вершины, должны приходиться на некую воображаемую горизонтальную плоскость. Если, к примеру, взято заглубление 1,5 м, а перепад высот на площадке составляет 30 см, то скважину под столб на самом бугре нужно бурить на 1,8 м. На практике первой бурят самую мелкую скважину, а заглубление остальных выводят точно по ней, пользуясь все самодельным нивелиром, см. рис справа.

Так в чем же разница?

Особенностей, о которых другим фундаментам, как говорится, и не снилось, накопилось уже столько, что пора бы и объясниться. Почему столб – столб, а свая – свая? Когда столб – столб, а свая – свая? Чем отличаются друг от друга фундаменты столбчатого типа?

Заглубленный в грунт вертикально стержень конечной толщины с неидеально гладкой поверхностью взаимодействует с ним как опорной площадкой (пятой), так и боковым трением. Т.е., он и упирается в грунт, и цепляется за него. Между прочим, несущая способность грунтов определяется с учетом этого обстоятельства. При морозном пучении взаимодействие усложняется, т.к. силы пучения, стремятся как вырвать сваю/столб из грунта (земля-то вспучивается вверх, вниз некуда), так и удержать его, сдавливая с боков.

Для упрощения математического описания и расчетов (если точных и подробных, то, тем не менее – зубодробительных) считают, что под столбом/сваей образуется некий воображаемый несущий конус, обращенный вершиной вверх и с постепенно расплывающимся внизу основанием. В слабом грунте, где строят на сваях, он шире и глубже, но менее плотен (векторы поля усилий меньшей величины), чем под столбом на плотном прочном грунте. Опять же образно говоря, столб более опирается на грунт, чем цепляется за него, а свая наоборот.

Но принципиальная разница не в этом. В слабых грунтах силы взаимодействия между их частицами распространяются далеко. Опорные конусы всех свай глубоко внизу сливаются в некую виртуальную поверхность, площадь которой многократно больше, чем здания в плане. Именно поэтому на сваях можно строить на века тяжелые и хрупкие каменные здания и на болоте. Шведы не строились в дельте Невы, хотя по стратегической значимости место это исключительно важное, потому как сплошная топь была. Было там мелкое легкое укрепление, и все. Пришел Петр со своей энергией, размахом, увесистыми кулаками и дубинкой – и вот, весь старый Петербург на сваях выстроен. И ничего, стоит пока.

У столбов задача другая – упростить и удешевить строительство быстровозводимых легких зданий. Прочность, скажем, железобетонной ленты, определяется ее поперечным сечением. Оно при уменьшении размеров падает по квадрату. Под легкий дом лента оказывается настолько тонкой, что может треснуть от случайной нагрузки, материал-то хрупкий. Увеличиваем сечение, чтобы хоть сама себя держала – растет объем (по кубу размеров!), а с ним затраты и трудоемкость. Тогда берем тот же, минимально необходимый объем бетона и сводим его в прочные компактные чурбачки. Поскольку главная нагрузка весовая, ставим их вертикально, вот и получились столбы. Но в болоте они ничего не удержат, коротки. А в плотном грунте будут каждый сам за себя: опорные конусы узкие, короткие и быстро теряются, прежде, чем сойдутся. Чтобы дом стоял, нужны специальные конструктивные меры и выбор пригодной площадки. Ранее изложенное касалось более второго, и теперь можно переходить к первому.

Занимаемся заложением

Фундаментные столбы, кроме уже упомянутых из железобетона, кирпича и дерева, могут выполняться из готовых бетонных блоков и бутобетона. Несущая способность всех этих материалов много выше таковой грунта, поэтому и расчет фундамента одинаков, разница только в величине опорной площади. Но технологии заложения отличаются радикально, поэтому начнем с расчета.

Расчет

Приведенный ниже приближенный метод расчета столбчатого фундамента основан на том, что боковое сцепление столбов с грунтом учитывается очень грубо и с большим запасом. На индивидуальный жилой дом небольших или средних размеров при этом получится на 2-5 столбов больше минимально необходимого их количества. Т.к. столбчатый фундамент сам по себе недорог и относительно мало трудоемок, это вполне правомерное допущение. Но оно позволяет достаточно надежно рассчитать фундамент самостоятельно, не владея специальными знаниями, что даст экономию на проектировании примерно от 30-35 тыс. руб. «По бумажке» такой фундамент также пройдет: пусть, если засомневаются, проверяют как хотят; несущая способность всегда избыточна. Собственно же предлагаемый расчет фундамента производится следующим образом:

1. По проектной документации определяются весовые нагрузки от конструкций здания, кровли, коммуникаций, утепления, оформления проемов (дверей, окон).
2. По картам районирования климатических нагрузок в РФ (см. рис. ниже) определяются расчетные величины снеговой и ветровой нагрузки.

   

3. Самостоятельно определяются эксплуатационные нагрузки – от людей, включая возможных гостей, мебели, оборудования, сантехприборов (заполненных), и все прочие, напр. от аквариума или поросенка в ванне.
4. Согласно СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений», СНиП 2.08.01-85 «Конструкции жилых зданий», СНиП II-Б.1–62 и других СниПов, на которые указанные ссылаются, вычисляется сводный вес здания, эта процедура называется сведением весов. Сущность ее в том, что все нагрузки на здание, в т.ч. боковые от ветра и снега, сводятся к наложенному на фундамент весу.
5. Определяется расчетная глубина промерзания (РГП) на площадке. Нижняя карта на рис. – только ориентир на максимальное значение. Желательно уточнить данные у местных геологов или строителей. На сухом пригорке и во влажной низине РГП может отличаться до 20%, что, в свою очередь, может дать соответствующую экономию материала и работы.
6. Определяется характер и величина заглубления столбов, как описано выше.
7. Для заглубления до 1 м берется несущая способность грунта в 1,7 кг*кв. см или 17 тс*кв. м, а для большего – 2 кг*кв. см и 20 тс*кв. м соответственно.
8. На плотных грунтах (сухих глинистых и суглинистых, каменистых, гравелистых), промерзающих менее чем на 1,5 м, полученное значение умножается на 1,15.
9. Рассчитывается опорная площадь столба по размерам его пяты; для кирпичных и сборных она будет равна площади подпятника, см. далее. Для бетонных набивных в скважинах, проходимых ручным буром, предельное значение – 0,28 кв. м, это скважина с диаметром ствола или камуфлетной камеры (см. далее) в 60 см.
10. Величина несущей способности грунта умножается на величину опорной площади, это даст нагрузку на 1 столб. Напр., для 60 см набивного столба, заглубленного на 1,2 м в Подмосковье (РГП = 1 м), получается 20 тс х 0,28 тс*кв. м = 5,6 тс на супеси и 6,44 тс на суглинке.
11. Сводный вес здания делится на несущую способность одного столба, таким образом получается минимальное их количество n.
12. От n отнимается сумма количества углов, образованных несущими стенами, и количества перекрестий несущих стен.
13. На остаток делится суммарная длина периметра здания и внутренних несущих стен; в результате получаем шаг расположения столбов по ними.
14. Проверяем его величину, она должна, как выше сказано, находиться в пределах 1,5-2,5 м. Лучше взять вилку 1,65-2,35 м, это даст возможность подогнать столбы при их расстановке, см. ниже.
15. Если шаг вышел более 2,5 м, добавляем 1-2 столба и пересчитываем по пп. 13 и 14. Если меньше – строить нужно не на столбах, а на ленте.
16. Вычисляем вес фундамента вместе с рандбалкой или ростверком, если они предусмотрены, исходя из плотности железобетона 27 тс/куб. м, дерева 8,7 тс/куб. м, а для кирпичных элементов – по 4 кг на кирпич со слоем раствора.

    

17. Прибавляем вес фундамента к сводному весу здания по п. 4 и пересчитываем все по пп. 1-17. Возможно, придется добавить 1-2 столба. Однако, т.к. несущая способность столба много больше его собственного веса, расчет почти всегда сходится за 2-3 итерации.
18. Распределяем столбы: под каждый угол или перекрестье по столбу, остальные – равномерно. Последнее получается редко, т.к. длины стен не кратны пролету между столбами. Тогда в наиболее нагруженных пролетах (печь, ванна и т.п.) сдвигаем пару столбов к середине ! Растыкивать ровно, а в углу – как придется, нельзя, это сильно ослабит и фундамент, и здание на нем, см. рис. справа. На этом расчет заканчивается.

Необходимые дополнения. Во-первых, к пп. 7 и 8, они с подвохом. А подвох в том, что не надо экономить на заглублении. Экономию на высоте столба существенно перекроет перерасход труда и материалов на их количество, а по п. 15 расчет может и вовсе не сойтись в пользу более дорогого и трудоемкого . Лучше уж с буром или лопатой попыхтеть.

Во-вторых, расстановку столбов по п. 18 нужно вести от наименее нагруженных и самых длинных участков к проблемным. Последний, между сдвинутыми столбами, пролет, может оказаться меньше 1,5 м, в данном случае это не страшно. Получится сдвоенный столб, работающий как одинарный, избыточность описанной методики расчета его допускает. Снова по аналогии: 1 затянутый стежок шва никто никогда и не заметит, другие к нему подтянутся. Но если затянуть весь шов (поставить столбы слишком часто), одежда или обувь разлезутся.

Если дом на склоне

При строительстве на склоне, во-первых, дом ни в коем случае нельзя ставить наискось к нему. Во-вторых, фундамент должен быть только глубокого заглубления. В-третьих, при проектировании столбы под стенами по склону сначала «разбрасывают» равномерно, как описано выше. А когда вся сетка столбов сойдется, те же столбы под стенами по склону распределяют, как показано на рис., равномерно увеличивая пролет от максимального до минимального. Если этого не сделать, дом может оторваться от верхнего поперечного ряда столбов, или сорваться с нижнего, и поползти вниз. Силы пучения, действующие на нижние и верхние столбы, при этом будут различаться в несколько раз. Поэтому под всем зданием нужна сплошная противопучинная подушка, см. то же рис.

Подготовка площадки

Контур здания размечают как обычно, с проверкой прямоугольности по равенству диагоналей и промерами сторон. Только на диагонали полагаться нельзя, т.к. у равнобокой трапеции они тоже равны! Если дом с пристройками, то размечают сначала самый большой прямоугольник, а от него уже отбивают прилежащие.

Далее следует сделать обноску, см. рис., для периметра и всех несущих стен. Козелки обноски должны сидеть в земле прочно и сами быть покрепче, от них многое зависит. Планки козелков выставляются в горизонт по шланговому уровню и, дополнительно, каждая горизонтально пузырьковым уровнем. Для фундамента с ростверком делается двухэтажная обноска. Места по скважины/котлованы столбов отмечаются отвесами, подвешенными к шнурам-причалкам, поэтому они должны быть прочными и туго натянутыми. Лучшие причалки получаются из пропиленового шпагата: он прочен, дешев и слабо провисает.

Следующий этап – выемка грунта. Для фундамента с лежачими/заглубленными ростверком или рандбалкой гумус снимают до материкового грунта (матёрки) или на величину их заглубления плюс подушка, см. рис. слева. Оно опять же, отсчитывается от наинизшей точки фундамента. Дно траншеи должно быть горизонтальным; проверять его на горизонт удобно тем же самодельным нивелиром.

Если же ростверк/рандбалка висячие, то гумус снимают в радиусе 0,5-1 м от устьев будущих скважин, смотря по их диаметру. Большее значение соответствует диаметру в 60 см. Под котлованы для кирпичных столбов гумус снимается на площади 1х1 м. Заглубление скважин/котлованов отсчитывается от уровня матёрки; пятки столбов должны находиться на одном горизонте, см. выше.

Бурение и копка

Чем шире подошва столба, тем большую нагрузку он снесет и меньшее их количество понадобится. Собственно стержень столба в мягкой оболочке диаметром 350 мм или в асбоцементной трубе диаметром 250 мм, армированный надлежащим образом, (см. далее) выдержит и 10 т, но площадь его пяты мала. В процессе заливки формируется подошва большего диаметра, см. ниже. Но, во-первых, она получится округлой и ее эффективная опорная площадь при увлажнении грунта упадет. Во-вторых, скважина нужна все равно 60 см диаметром. У крепкого хваткого мужика в незамусоренном грунте на такую уйдет не менее 4-х часов.

Скважины под столбы лучше бурить т. наз. буром ТИСЭ. Готовые они достаточно дороги; самые дешевые белорусские стоят около $100, однако бур ТИСЭ можно сделать и своими руками. Этот бур позволяет в скважине всего 250 мм диаметром сформировать подземную камеру – камуфлет – с плоским дном диаметром до 600 мм. А форма подошвы столба получается полусферической, идеальной по строймеханике. Последовательность бурения буром ТИСЭ такова, см. рис.:

• Буром 1 с прижатым камуфлетным скребком бурят ствол на расчетное заглубление 2.
• Приводят в действие камуфлетный скребок 3 и, вращая бур, формируют камуфлет, периодически вынимая грунт.
• В скважину вставляют специальный арматурный каркас 4, см. далее.
• С помощью оболочки 5 формируют опорную подошву 6, как описано ниже.
• Заливают стержни столбов, также см. ниже.

Примечание: дополнительный плюс бурения буром ТИСЭ – столбы с такими подошвами можно придвигать друг к другу даже на 1,2 м. Это сразу расширяет сферу применения столбчатого фундамента вплоть до кирпичных домов с мансардой.

Что до кирпичных столбов, то их кладут в полтора или 2 кирпича. К способам кладки мы еще вернемся, пока нужно знать поперечные размеры кирпичных столбов: 38х38 и 51х51 см соответственно. Подходящих для работы размеров нужны и котлованы; не торчать же из него ногами в небеса. Для каменщика средней комплекции котлована 1х1 м почти всегда достаточно. Если заглубление столбов, с учетом высоты подпятника и подушки (вместе около 40 см) превышает 1,5 м, то для предотвращения осыпания грунта копать нужно с откосами от 4 см/м.

Столбы, рандбалки, ростверки

Столбы под фундамент состоят из пяты (подошвы), стержня (ствола), изолирующей оболочки и оголовка. У бетонных, кирпичных и деревянных столбов они выполняются по-разному. Мы начнем с бетонных как наиболее распространенных и надежных.

Бетонные

Раствор на фундаментные столбы идет обычный М200-М300. Заказывать бетоновоз особого смысла нет: бетона нужно немного, а доставка недешева и не зависит от поставляемого объема. Лучше взять в аренду бетономешалку и замесить самим. Состав, в расчете на 1 кубометр, такой:

1. Портландцемент М400-М600 – 300 кг.
2. Песок строительный – 750 кг.
3. Щебень средней фракции – 1200 кг.
4. Вода технически чистая – 150 л.

Замес также производится обычным порядком: цемент-песок-щебень-вода. Заливается бетонный набивной столб в скважину следующим образом:

• Засыпают подушку, если нужно. Для столбов нормального (глубокого) заглубления чаще обходятся подбетонкой в 5-10 см прямо на грунт; ей нужно дать схватиться.
• До дна вставляют оболочку, о них см. ниже, следя, чтобы выдерживалось одинаковое расстояние от нее до стен скважины.
• Вставляют арматурный каркас и центрируют его, также см. ниже,.
• Оболочку на треть заполняют бетоном и приподнимают на 200-300 мм; если скважина бурилась буром ТИСЭ, на указанную в его спецификации величину. Приподнятую оболочку надежно фиксируют.
• Если скважина бурилась обычным буром, дожидаются схватывания бетона и еще 1-2 суток.
• В том же случае производят обратную засыпку промежутка между оболочкой и стенкой скважины, плотно утрамбовывая грунт.
• Заливают стержень столба с гидроуплотнением: слоями по 15-20 см, с выдержкой в 10-20 мин перед заливкой очередного слоя.
• Технологический перерыв для набора бетоном прочности достаточен в 7 суток, после чего можно продолжать работу.

Примечание: использовать виброуплотнение нежелательно. Далеко не всякий вибратор пробьет вглубь на 1,5-2 м, и наконечником легко задеть за арматурину. Тогда неизбежно образование каверн с цементным молочком, резко снижающих прочность столба.

Армирование

В армировании отличие круглого столба от сваи, как говорится, все на виду: столбу обязательно нужен центральный (осевой) стержень. Сваю можно армировать, как столб, хуже не будет, только железо лишнее уйдет, а вот круглый столб по-свайному, только по окружности, нельзя.

Дело в том, что там, где целесообразно применение того или другого фундамента, боковые нагрузки на сваю приходятся более изгибающие, а на столб – сдвиговые. Попросту, горизонтальные подвижки грунта столб стараются отломать или отрезать от того, что на нем лежит. Вот им-то центральный стержень и сопротивляется со всей силой стали.

Примечание: есть еще особенность, присущая только столбчатому фундаменту; ее можно было бы и в минусы записать. Стеклопластиковая и другая композитная арматура, прекрасно работающая в лентах и сваях, для столбов непригодна. Сдвиговые нагрузки любого направления она держит не лучше бетона – расслаивается или размочаливается.

Другая особенность столба – для большей прочности число вертикальных ветвей каркаса должно быть четным: 4, 6, 8 и т.д. 2 ветки, понятно, ничего не усилят. Расстояние между вертикальными связями – 150-200 мм; шаг горизонтальных стяжек, как обычно, вдвое больше.

На вертикали идет арматура АI обычно 10-12 мм; на горизонтали – 6-мм катанка. Ее обводят вокруг диагоналей, а расстояние между вертикалями и центровку центрального стержня подгоняют подгибанием горизонталей, как слева на рис. Работа эта, надо сказать, тяжелая: попробуйте-ка согнуть катанку в петлю пассатижами или клещами! Поэтому допустимо делать из катанки кольца, соединяя концы скруткой на 3-4 витка, а стержень центрировать ее отрезками. Вяжут все 2 мм вязальной проволокой, но только и только мертвым узлом; выделен зеленым на след. рис.

Под ростверк или рандбалку из оголовка столба выпускают концы боковых стержней на требуемую длину (обычно 15-25 см), в центре на рис. выше, поэтому боковые вертикали нужно заранее отрезать подлиннее. Под деревянный венец, наоборот, выпускают центральный стержень, справа на том же рис.

Для легких хозпостроек и деревянных домов чаще всего оказывается достаточно столба в асбоцементной трубе диаметром 150 мм. В такую нужное количество арматуры уже не влезет, места для бетона не хватит или он не уляжется как следует. Тогда армируют только по центру, но не стержнем, а круглой стальной трубой с толщиной стенок от 2 мм. Диаметр трубы нужен в пределах 70-80 мм, не больше и не меньше. Тогда она совместно с твердой оболочкой будет работать как описанный выше каркас. Очень хорошо подходит 76 мм водопроводная труба.

Примечание: еще о подошвах фундаментных столбов (это очень ответственный узел) можно узнать из видео:

Видео: столбчатый фундамент — основные принципы возведения

Оболочки

Простейшая оболочка столба – труба из 2-3 слоев рубероида, обвязанного проволокой, как на рис. об армировании. Она дешева, легка и не требует дополнительной гидроизоляции. Однако при обратной засыпке грунта с трамбовкой часто мнется и не помогает работать арматуре, что для столбов малого диаметра вообще неприемлемо. Поэтому оболочки фундаментных столбов часто выполняют из труб: асбоцементных, пластиковых или стальных.

Последние могут служить столбами и сами по себе, без бетонирования. Под ростверк из швеллера (см. рис.) вроде бы наилучший вариант: трубы можно забивать в грунт, вовсе не производя земляных работ. Но вообще говоря, если трубы из обычной стали, то на пригодных для столбчатого фундамента грунтах это не вариант – трубы в них проржавеют насквозь за 15-20 лет максимум. Слабые обводненные грунты, по которым обычно строятся на сваях, как правило, кислые. Тогда на трубе быстро образуется плотная корка гидрооокиси, не пускающей коррозию дальше. На обычных же грунтах под столбы нужно брать короткие , они из спецстали. Тогда и расчет упрощается: в спецификации на сваю даются таблицы и/или номограммы, по которым сразу определяется ее несущая способность при заданном заглублении. Вот это, для фундамента с металлическим ростверком и нагрузкой на него до 8 тс/пог. м, действительно, хороший вариант на срок до 30 лет. Если же вы все-таки хотите что-то построить на стальных трубах, то учтите, что их диаметр должен быть в пределах 130-200 мм, а толщина стенки – от 4 мм для первых и от 6 мм для последних. Не соблюдя и то, и другое, рискуете тем, что труба под нагрузкой погнется или надломится.

Оболочки из пластиковых труб делают редко: они также легки и сами по себе гидроизоляция, при трамбовке не мнутся, но дороже рубероида. А главное – очень уж гладкие, совершенно не цепляются за грунт. Поэтому получить от 1 столба в пластике с обычной пятой несущую способность свыше 5 тс вряд ли возможно. Для тонких столбов применение пластика также исключается: он не создаст работающую оболочку.

Чаще всего на оболочки столбов пускают асбоцементные трубы диаметром 150-300 мм. Ворочать их и, особенно, приподнимать из скважины, тяжелее. Но они очень жестки и работают вместе с арматурой; для тонких столбов это единственно приемлемый вариант. В грунте также сидят крепко, а гидроизоляция обеспечивается обработкой битумной мастикой; лучше двукратно с промежутком в 20-30 мин, т.к. асбоцемент – пористый материал.

Зачем нужны квадратные столбы?

На первый взгляд может показаться, что квадратные в поперечном сечении фундаментные столбы – это плохо. Нужно рыть котлованы, нужно больше бетона, нужна древесина на опалубки. Однако, во-первых, при этом значительно упрощается сопряжение столбов с ростверком: с точки зрения технологии постройки, такой фундамент ничем не отличатся от свайно-ленточного. А сопряжение столбов с ростверком, надо сказать, ответственный и технически сложный узел, см. напр. ролик:

Видео: узел ростверка и столбчатого фундамента

Во-вторых, появляется еще целый ряд экономных плюсов:

• Поскольку котлован широкий, можно под столб подложить готовую опорную подошву, см. ниже. Тем самым в несколько раз увеличивается несущая способность столба и соответственно сокращается их количество. Одно только это уже может перекрыть «лишние» затраты на собственно столбы.
• Осевой армирующий стержень уже не требуется; выше недаром было сказано о круглых столбах. Причина в том, что в квадратном стержне любые боковые нагрузки растекаются по углам. Очень часто прочнисты эту особенность «квадратиков» проклинают, но все есть яд и все есть лекарство: в данном случае в углы заложена арматура.
• Т.к. середина столба уже свободна, можно без опаски применять виброуплотнение бетона.

В целом, если задуман фундамент с ростверком, то вариант квадратных столбов следует рассмотреть в первую очередь. Для примера на рис. – чертежи монолитного фундамента с лежачим ростверком, рассчитанного на глубину промерзания до 1,2 м. При меньшей 1-2 секции столба можно убрать, но остаться должно в любом случае не менее 2-х секций. Нужно также иметь в виду, что сама балка ростверка в данном случае способна нести нагрузку не более 8 тс*пог. м, это нужно учесть, рассчитывая количество столбов и их расстановку.

Сборные готовые

Бетон – замечательный материал, но он требует правильного чередования непрерывных производственных циклов с технологическими перерывами, что при самостоятельном строительстве часто неудобно, а то и вовсе невозможно. Однако можно выйти из положения, соорудив бетонный фундамент из блоков, поставляемых на продажу готовыми. Большие блоки ФСБ (не Федеральная Служба Безопасности, Фундаментные Сборные Блоки!) сложной конфигурации и с металлическими закладными деталями нам не нужны, они предназначены для тяжелых сборных фундаментов и без крана с ними делать нечего.

Нам будет достаточно мелких ФСБ 200х400х200 мм. Столбы из них можно класть как и кирпичные, по мере наличия свободного времени. Только проще: столб в 2 блока с опорной площадью в 0,16 кв. м выдержит нагрузку до 3 т. Для легких строений этого достаточно, поэтому перевязка швов сводится к повороту рядов на 90 градусов относительно друг друга, слева на рис.

Особенность кладки из блоков – кладочный раствор нужен очень сухой, вязкий, с минимальным количеством воды, чтобы прочность шва была сравнима с прочностью блоков. Практически, нужно работать с раствором максимально сухим, с каким только умеете. Вдруг получился пересушенным – разбавлять водой ни в коем случае нельзя! Выбрасывать замес – не круто, простите, противоречит профессиональной этике. Нужно ребром кельмы рубить лепешку раствора мелко-мелко вдоль и поперек, как повару мясо на пожарские котлеты, и одновременно распределять его ровным слоем по площади.

Под строения посолиднее столбы кладут на подпятниках, в центре и справа на рис. На подпятники берут чаще всего готовые основания колонн, справа на рис. Их высота достигает 1 м, так что часто возможно сразу же заливать ростверк или укладывать рандбалку. Опорная площадь достигает 4 кв. м, а сужение кверху обеспечивает противопучинные свойства, см. ниже, так что и без большого заглубления под тяжелое строение нередко возможно обойтись.

Помимо кладочного раствора (он такой же, как и в пред. случае), у блоков из подошв колонн есть еще особенности. Первая – без грузоподъемной техники все-таки не обойтись, тяжелы. Вторая – также слишком тяжелы для песчано-гравийной подушки, поэтому подушку делают бетонную; фактически – утолщенную подбетонку. Ее скосы передают давление столба в стороны, без чего очень тяжелая подошва может начать тонуть в промокшем грунте, как в болоте. Оно потому и болото, что напрочь реологическое. А трапециевидная в разрезе жесткая подушка действует подобно мокроступам.

Наконец, продаются и готовые столбы для фундаментов, см. рис. слева. Левый – обычный; в центре – противопучинный, справа – для грунтов, подверженных горизонтальным подвижкам. Эти столбы уже легче, их можно поднимать ручными талями и кантовать вдвоем. Выпускаются разной высоты под разное заглубление. Опорная площадь – порядка 0,5-0,65 кв. м, что очень хорошо. Но что не очень хорошо, готовые столбы, особенно противопучинные, болгаркой в размер по высоте не обрежешь. Поэтому перед бурением приходится тщательно планировать площадку, что трудоемко и накладно. В целом, вариант хороший для мест с неглубоким промерзанием, но не бюджетный.

Попутный вопрос: а почему пирамидальный столб – противопучинный? Потому, что пучащийся грунт не только выталкивает столб вверх, но и давит на него с боков. Если наклонить боковые грани внутрь, то по правилу параллелограмма из школьной физики возникнут силы, уменьшающие выталкивание. Однако тогда нужно сделать вокруг столба и противопучинную засыпку, она будет своего рода демпфером, распределяющим боковое давление и не позволяющим силам пучения (а их величина огромна) разорвать столб, см. рис. справа. Несущая способность столба при этом уменьшится на 7-10%

Сборный ростверк для бетона

В целом последовательность заложения столбчатого фундамента с ростверком отображает рис. Нижний ряд изображений на нем может оказаться довольно-таки каверзным и для опытного строителя. Если ростверк лежачий или заглубленный, то ничего страшного: технология заложения полностью совпадает с таковой для ленточно-свайного фундамента: столбы можно делать круглыми и заливать все сразу, см. слева на след. рис. Нужно только не забыть о противопучинной подушке с засыпкой.

Если же ростверк висячий, то, во-первых, нужна прочная опалубка из качественной древесины, справа на том же рис. Во-вторых, дожидаться полного набора прочности столбами и уж потом заливать ростверк, нельзя, получится не ростверк, а рандбалка. В общем, чем «мокрее» столбы ко времени заливки ростверка, тем прочнее все вместе будет в конечном итоге. Но тогда залитый в опалубку бетон своим весом может просто обрушить еще не набравшие прочности столбы. Нужно или подкреплять опалубку подпорками, но тогда земляпод ними может податься и верхняя поверхность ленты перекосится до неисправимого значения, или угадывать промежуток времени (весьма небольшой), когда заливать уже можно и еще не поздно, что требует немалого опыта.

Для зданий вплоть до кирпичных с жилой деревянной мансардой выход из положения возможен в виде сборного ростверка; чертеж – на рис. ниже. В перемычках, готовых или самодельных, предусматривают стальные закладные под монтажные скобы и проемы под вертикали каркаса столбов, см. врезку слева вверху на рис. Далее:

• Укладывают перемычки и соединяют их на сварке монтажными петлями; в простейшем случае это прямые отрезки арматуры.
• Делают опалубку по бокам.
• Заливают бетон М200 на высоту 80-100 мм над петлями.
• Когда бетон схватится, укладывают в опалубку армирующую сетку из арматуры АI диаметром 8-10 мм, с размерами ячеи (100-150)х(100х150) мм. Расстояния концов арматуры от краев ленты – обычное, 50 мм.
• Приваривают к сетке выступающие концы арматурного каркаса столбов.
• Заливают тем же бетоном еще на 100-120 мм.
• После полного набора прочности (от 20 суток, поверхность должна на это время накрываться пленкой и периодически немного увлажняться) возводят стены.

О фундаментах ТИСЭ

ТИСЭ значит Технология Индивидуального Строительства Экологическая. Разработана в России, рассчитана на мелкий малоэтажный самострой. Специалисты-строители, особенно ортодоксы и буквоеды, полагающие, что строить должны только имеющие диплом или профудостоверение по специальности, к ТИСЭ относятся настороженно, и в сводах строительных правил и норм ТИСЭ можно не искать. Но строят по ТИСЭ немало, дома стоят хорошо. Надо полагать, что, пройдя испытание временем (ортодоксы по-своему правы, в доме-то людям жить), ТИСЭ займет подобающее ей место среди строительных технологий.

Что касается фундаментов, то здесь изюминка ТИСЭ – тот самый ручной бур с камуфлетным скребком, о котором уже сказано. Он позволяет с минимальными затратами труда, объемом земляных работ и нарушением структуры грунта получить довольно большую опорную площадь столба. Достаточно сказать, что по существующим технологиям камуфлетные камеры в скважинах формируются взрывом. Причем получаются они сферическими, далеко не идеальными с точки зрения несущей способности.

Вторая особенность фундаментов ТИСЭ – универсальность. Их можно закладывать на любых грунтах, кроме пригодных только для свай (илистые, торфянистые, переувлажненные пески и т.п.) на глубине промерзания до 1,2 м без перерасчета и изменения конструкции. Фундаменты ТИСЭ выполняются свайно-ленточными и столбчато-ростверковыми. Их часто путают, но разница ясно видна на рис; там же врезке вверху справа – рабочий наконечник бура ТИСЭ:

Для легких домов

Фундаменты ТИСЭ пригодны для дома площадью в плане примерно до 150 кв. м, этажностью до 2, в т.ч. и для дома кирпичного. Автор технологии гарантирует несущую способность 1 опоры на обычных в средней полосе грунтах до 11 тс; однако, если площадь здания позволяет разместить нужное количество столбов, то, пока ТИСЭ не апробирована полностью, лучше в расчете ограничиться 7-8 тс на столб.

Быстровозводимые каркасные дома и дома из газобетона можно строить и на фундаментах полегче и подешевле, чем ТИСЭ. Для примера на рис. – схемы устройства бетонных фундаментов под каркасный дом с теплым полом и газобетонный с вентилируемым фасадом. Эти фундаменты – малого заглубления; несущая способность 1 столба – около 4 тс.

Кирпичные

У кирпичных фундаментных столбов перед прочими всего одно преимущество: из можно класть постепенно, по мере наличия свободного времени. Но после появления бетона и оно «съедено» блоками для сборных фундаментов. Тем не менее, если вы хотите построить настоящую по всем правилам, русскую баню, то технологию заложения столбчатых фундаментов из кирпича придется освоить. Она не так уж сложна, но кое в чем отличается от способов кладки стен.

Первое, под столб нужно подложить бетонный подпятник, это же позволит увеличить опорную площадь столба, см. рис. Если грунт достаточно сухой и плотный, можно не брать готовую плиту, а залить подбетонку прямо на грунт, без подушки. Но класть столб прямо на земле или по песку недопустимо.

Затем, кирпич – материал пористый, гигроскопичный. Поэтому под столб нужно заранее подложить лист гидроизоляции размера такого, чтобы им впоследствии укутать столб целиком; это тоже показано на рис. Самый же столб, когда кладочный раствор застынет, обрабатывают битумной мастикой.

По той же причине на столбы годится не любой кирпич. Нужно брать пережженный железняк, как более плотный и мене пористый; разумеется, не вздутый и не покоробленный. Его отличают от обычного по темному цвету и четкому, резкому и короткому, звуку при простукивании. Красный звонкий кирпич высшего сорта отлично пойдет на стены, но не на фундаментные столбы. Еще лучше клинкерный кирпич, но для бюджетной стройки это дорогое излишество.

Далее, класть фундаментные столбы по-заборному, как на рис. слева – грубая ошибка. И замуровывать стальную трубу в бетонную сердцевину «для прочности» тоже толку не будет. Заборный столб не испытывает длительного давления со всех сторон и вверх его ничто не тянет. Чтобы не вдаваться в требующие специальных знаний тонкости, ветер, терзающий полотно забора – своего рода гусар: налетел, порубил, отскочил. А грунт тогда – линейная пехота: прет медленно, но неотвратимо. Поэтому класть столбы для фундамента нужно с 3-х рядной перевязкой швов; как ее выполнить для столбов в полтора и два кирпича, показано на рис.

Тем не менее, у кирпича в составе фундамента обнаруживается полезное качество: из него можно сложить рандбалки под легкий деревянный дом, не затевая бетонных работ и не тратясь на готовые монолиты. Устройство кирпичных рандбалок показано на рис. справа. Столбы под них, если стройка вовсе уж бюджетная и по выходным, лучше сделать из бутобетона: камень-наполнитель недорог, а раствора нужно немного, на крайний случай его можно замесить и лопатой в корыте. Хотя бетономешалка, разумеется, лучше во всех отношениях, кроме платы за аренду.

Банный фундамент

Если речь идет о финской бане, то какого-то особого фундамента под нее не требуется. Сауна, вероятно, потому и разошлась так широко, что непритязательна к конструкции банного помещения, лишь бы тепло держалось. В продаже есть и квартирные мини-сауны с электроподогревом, и ничего, сами скандинавы берут их себе охотно.

Не то – баня русская. Настоящая, исконная, кондовая. С ядреным паром и наддачей квасом. Финны – заядлые банщики, попарившись в такой, признаются: да, нашей до вашей далеко. Только построить вашу трудно и не везде можно. В этом они правы.

Не касаясь выбора места и особенностей самой банной избы (их – хоть отбавляй) приводим просто схему устройства фундамента для бани в деревянном срубе; подушка под столбами и забиркой условно не показана. Кирпич на него нужен только ровный железняк, столбы – в 2 кирпича, забирка – в кирпич. И еще 2 условия: без должной досыпки подпола и подготовки пола из мерного горбыля с промазкой глиной (на рис. показаны), оптимального микролимата, то бишь ядреного пара, не будет.

Деревянный

На кирпиче в старину стоились те, кто побогаче. А простой люд на фундаменты пускал мерные чураки из сосновых и дубовых бревен (стулья) диаметром в пядь и более, это от 18 см. И удивительно – избы стояли по 150-300 лет. Дело в том, что строиться под жилье и хознужды старались на непригодных для возделывания кислых почвах; они чаще всего излишне обводнены. В таких условиях дерево становится мореным и держится столетия. Устройство деревянного столбчатого фундамента показано на рис.

Стулья и плахи под них вырубались только топором, чтобы не мочалить торцы пилой. Сейчас кажется невероятным: как это, только топором вырубить ровный и гладкий перпендикулярный торец? Но Кижи свидетель: наши пращуры этим нехитрым инструментом еще и не то вытворяли.

Перед использованием стулья и плахи подвергались, чтобы сразу не пошла гниль, обжигу над огнем (не в огне!). Заготовки периодически поворачивались, пока не образовывалась обожженная корка около 1 см. толщиной.

В наши дни, вдруг дешевейший деревянный фундамент понадобится, таких сложностей не надо. Пилить заготовки и сбивать плахи (теперь уже – щиты) из досок можно. Однако все готовые детали нужно по отдельности обработать биоцидами, а затем, на расстеленной полиэтиленовой пленке, хорошенько (лучше всего – до просачивания насквозь) пропитать с торцов водно-полимерной эмульсией. Детали ставят вертикально, пропитывают торцы, затем переворачивают и пропитывают противоположные. Сушат в тени неделю, а затем так же, и дополнительно с боков (по образующей) обрабатывают битумной мастикой.

Еще один вариант деревянного фундамента, теперь уже незаглубленного, пригоден для легчайших дачных строений: летнего домика, туалета, душа, хозблока. Как он устроен, видно на рис; надо полагать, что пояснений к нему не требуется. И в случае нужды, строение можно передвинуть, или погрузить на транспортер и перевезти.

Саморемонт

Ремонт фундамента – всегда сложнейшая задача для строителя. Однако только столбчатый (подчеркиваем – только и только столбчатый!) в отдельных случаях (еще подчеркивание – в отдельных!) позволяет устранить некоторые свои изъяны и хозяину-умельцу. Во-первых, мелкие, не нарушающие целостности столбов, щербины. Скажем, лихой бульдозерист наехал лопатой, кусок отлетел и арматурина показалась. Тогда выручит ремонтная опалубка, см. рис. Если дефект низко, столб обкапывают, чтобы верхний край опалубки оказался под ним. Затем опалубку собирают вокруг столба и, подпирая снизу, понемногу подвигают вверх, одновременно заполняя выщербину ремонтным раствором.

Примечание: ремопалубку Б используют для ремонта столбов, поврежденных до постройки здания. Для ремонта круглых столбов под зданием пользуются круглой опалубкой В, разъемной и стягиваемой хомутами-удавками.

Во-вторых, замена столба, потерявшего целостность. Своими силами это возможно только для столбов, расположенных по периметру, с помощью все того же бура ТИСЭ, и только для легких быстровозводимых деревянных строений. Как это делается – показано на рис.

Особенности, суть которых в том, что вместо поврежденного теперь будет сдвоенный или строенный столб:

• На период ремонта все жильцы должны быть отселены, а ценное имущество эвакуировано.
• Длину оболочки заменяемого столба нужно рассчитать, и подогнать ее в размер до подъема под венец точно: столб должен встать на место впритык.
• Если меняется угловой столб или столб, пролеты по обе стороны которого равны, для ремонта ставят 2 столба симметрично по обе стороны от поврежденного.
• В противном случае столб-заменитель ставится со стороны большего пролета; если величина меньшего позволяет, то там ставится и второй столб-заменитель.
• Поврежденный столб, если его арматура не покорежена или поддается исправлению, ремонтируется с помощью ремонтной опалубки и остается на месте.
• Столбы-заменители после ремонта основного не удаляются.
• Весь засыпаемый обратно грунт тщательно утрамбовывается.

Об ошибках

Чтобы верно что-то сделать, не имея большого опыта, мало знать, как надо делать. Нужно еще знать, как делать не надо. Поэтому напоследок предлагаем еще ролик об ошибках при заложении фундаментов:

Видео: ошибки при заложении столбчатых фундаментов

В заключение

Столбчатый фундамент действительно дешев и мало трудоемок по сравнению с остальными. Но он и коварен. Не по своей вине, а потому, что очень чувствителен к механике грунта под ним. Кто даст гарантию, что она не изменится за время эксплуатации здания? Вырубят или насадят поблизости лес, построят скотный двор – через 2-5 лет в грунте начнет что-то, да меняться.

Поэтому столбчатый фундамент можно однозначно рекомендовать только для легких строений преимущественно дачно-гаражного типа, не предназначенных для постоянного проживания.

Что касается жилых домов на столбчатом фундаменте, то, во-первых, детям и внукам они достанутся, только если построены на подходящем грунте и в благоприятных природных условиях. Если же строиться на поколения, то уместно по аналогии вспомнить непреложное правило кредитования: брать в долг нужно в той валюте, в которой зарабатываешь. Иначе можно, как говорится, попасть по полной, что сейчас и наблюдается массово.

Для застройщиков, стесненных в средствах, существует правило не менее непреложное: на фундаменте экономят в последнюю очередь, а крайне желательно вовсе не нем не экономить. Лучше уж распланировать дом поменьше и построиться на ленте или на плите. Они в дальнейшем, если с финансами как-то образуется, позволят сделать пристройки, а вот столбчатый фундамент – ни в коем случае.

В общем, выбирая тип фундамента, нужно очень крепко подумать. И мы будем считать свою задачу выполненной, если материал данной статьи поможет вам принять верное решение.

Название «столбчатый фундамент» говорит само за себя. Это фундамент представляющий собой несколько столбов заглубленных в грунт в определённом порядке и связанных в единую раму посредством деревянной (иногда металлической) обвязки или железобетонного ростверка.

Столбчатые фундаменты в основном применяются для возведения на них деревянных (брус, бревно) или каркасных домов (не более 2-х этажей), бань, веранд и других хозяйственных построек, а также заборов и каменных ограждений. Реже на них возводят стены одноэтажных домов из облегчённых каменных материалов (ячеистый бетон и т.п.), удельная масса которых не превышает 1000 кг/м³. Более тяжёлые дома на таких фундаментах строить не целесообразно, в связи с относительно не высокой прочностью столбов и недостаточно большой суммарной площадью подошвы.

Самым главным противопоказанием для выбора столбчатого фундамента является высокий уровень грунтовых вод. Нельзя допускать, чтобы он подходил ближе чем на 50 см к подошве столбов. Кроме того столбы обязательно должны быть заложены глубже слоя плодородных неустойчивых органических грунтов.

Достоинствами столбчатого фундамента являются экономия денежных средств и трудовых затрат за счёт уменьшения объёма земляных и бетонных работ, а также высокая скорость строительства нулевого цикла. Основным недостатком является непредсказуемое поведение отдельных столбов фундамента при легкомысленном отношении застройщика к исследованию свойств грунта на участке. Особенно это касается фундаментов без монолитного ростверка.

Самой распространённой ошибкой частных застройщиков при возведении столбчатого фундамента является отсутствие хоть какого, даже приближённого расчёта. Количество столбов, также как и площадь их оснований, берутся «с потолка». Практически на всех строительных сайтах написано одно и тоже — ставьте столбы по углам и на пересечении стен, при необходимости на длинных стенах добавляйте ещё, чтобы расстояние между ними было от 1,5 до 2,5 метров. Нормальный такой разброс! К тому же про площадь основания практически нигде ни слова. А ведь именно от этих показателей зависит, будет ли Ваш дом стоять на месте или со временем начнёт перекашиваться и садиться.

Расчёт столбчатого фундамента

I) В-первую очередь необходимо исследовать место под будущее строительство. Подробно об этом говорится в статье В дополнение к изложенному там необходимо отметить следующее: приняв решение строить столбчатый фундамент, в обязательном порядке необходимо делать пробное бурение на 0,5-0,6 метров ниже предполагаемой глубины заложения столбов. Если под несущим грунтом Вы наткнётесь на слой водонасыщенных слабых грунтов (плывун), то от столбчатого фундамента лучше отказаться, т.к. столбы под нагрузкой могут просто прорезать несущий грунт и провалиться.

II) Вторым шагом будет определение нагрузки, которую дом с фундаментом будут оказывать на несущий грунт, проще говоря, расчёт веса дома. Приближенные значения удельного веса для отдельных элементов конструкции приведены в следующей таблице:

Примечания:

1)При угле наклона скатов крыши больше 60º снеговая нагрузка принимается равной нулю.

2) При расчёте фундамента к весу дома прибавляется и ориентировочный вес самого фундамента. Высчитывается его примерный объём и умножается на удельный вес железобетона, равный 2500 кг/м³.

III) После определения веса дома рассчитываем минимально необходимую суммарную площадь (S) оснований всех столбов фундамента:

S = 1,3×P/Rо,

где 1,3 — коэффициент запаса надёжности;

Р — общий вес дома вместе с фундаментом, кг;

Rо — расчётное сопротивление несущего грунта, кг/см².

Значение Rо, называемое ещё несущей способностью грунта, ориентировочно можно принять по таблице ниже:

Примечание:

Значения расчётных сопротивлений даны для грунтов расположенных на глубине около 1,5 метров. У поверхности несущая способность почти в полтора раза ниже.

Рассчитав значение суммарной площади оснований всех столбов, мы теперь можем определить их необходимое число в зависимости от диаметра или размеров сечения. Для большей наглядности рассмотрим простой пример.

Пример упрощённого расчёта столбчатого фундамента

Рассчитаем столбчатый фундамент (на круглых столбах) для небольшого каркасно-щитового дома (см.рис. слева) размером 5х6 метров. Высота 1-го этажа 2,7 м, высота фронтона — 2,5 м. Кровля шиферная. Несущий грунт — суглинок (Rо = 3,5 кг/см²). Глубина промерзания 1,3 метра.

1) Площадь всех стен, включая фронтоны, в нашем случае получится равной 72 м², а масса их 72 × 50 = 3600 кг

2) В доме имеется цокольное (пол 1-го этажа) и межэтажное (между 1-м и мансардным этажами) перекрытия. Их общая площадь 60 м², а масса 60 × 100 = 6000 кг

3) Эксплуатационная нагрузка имеется также и на 1-м и на мансардном этаже. Значение её будет равно 60 × 210 = 12600 кг

4) Площадь крыши составляет в нашем примере около 46 м². Масса её при шиферной кровле 46 × 50 = 2300 кг

5) Снеговую нагрузку принимаем равной нулю, т.к. угол наклона скатов крыши больше 60º.

6) Определим предварительную массу фундамента. Для этого нужно условно выбрать диаметр будущих столбов и их количество. Допустим у нас есть бур диаметром 400 мм, его и возьмём. Число столбов предварительно берётся исходя из условия — один столб на 2 метра периметра фундамента. У нас получится 22/2 = 11 штук.

Объём одного столба высотой 2 метра (заглубляем на 0,2 м ниже глубины промерзания + 0,5 метра возвышается над землёй): π × 0,2² × 2 = 0,24 м³, а масса его 0,24 × 2500 = 600 кг.

Масса всего фундамента 600 × 11 = 6600 кг.

7) Суммируем все полученные значения и определяем общий вес дома: Р = 31100кг

8) Минимальная необходимая суммарная площадь оснований всех столбов будет равна:

S = 1,3×31100/3,5 = 11550 см²

9) Площадь основания одного столба диаметром 400 мм будет равна 1250 см². Следовательно в нашем фундаменте должно быть минимум 11550/1250 = 10 столбов.

При уменьшении диаметра столбов их число будет увеличиваться и наоборот. Например, если мы возьмём бур 300 мм, то нужно будет сделать минимум 16 столбов.

Определив минимально допустимое число столбов фундамента, делают их разбивку по периметру. В-первую очередь их устанавливают в наиболее нагруженных местах — это углы дома и соединения наружных и внутренних стен. Остальные столбы равномерно распределяют по периметру, при необходимости добавляя к полученному минимальному числу ещё несколько штук для симметрии. Главное правило здесь — больше можно, меньше нельзя.

Важное замечание: если дом имеет какую либо более лёгкую пристройку, например, веранду, минимально допустимое количество столбов для неё считается отдельно от дома. Очевидно, что оно будет меньше.

Часто при строительстве более тяжёлых домов на грунтах с малой несущей способностью число столбов получается очень большим, и чтобы его уменьшить, нужно существенно увеличивать диаметр подошвы. Простые земляные буры для этого не подходят. Здесь на помощь приходит технология «ТИСЭ». Она рассмотрена в статье .

Рассмотрим теперь наиболее распространённые конструктивные схемы столбчатых фундаментов

Буронабивной фундамент

Столбы создаются путём заливки бетона в предварительно пробуренные скважины. Работы по устройству буронабивного фундамента производятся в следующей последовательности:

1)

2) С помощью ручного (механизированного) бура или специальной буровой машины делаются скважины на 20-30 см ниже глубины промерзания.

Примечание: в рамках данной статьи мы не рассматриваем мелкозаглубленные столбчатые фундаменты, которые используются практически только для небольших деревянных хозяйственных построек.

3) Из обычного рубероида сворачиваются цилиндры (по диаметру скважин) и обматываются скотчем. Они выполняют две роли: во-первых, это несъёмная опалубка для столбов, а во-вторых — их гидроизоляция.

Если у Вас рубероид с посыпкой, сворачивайте гладкой стороной наружу. Чем хуже грунт при замерзании будет прилипать к поверхности столбов, тем меньшие касательные силы, стремящиеся вытащить столбы зимой из грунта, будут на них действовать.

4) Цилиндры из рубероида вставляются в скважины. На рисунке выше видно, что до самого основания рубероид не доходит, остаётся около 20 см. Делается это не просто так. Через незакрытую часть сваи при заливке бетона цементное молоко просачивается в грунт и дополнительно связывает его. При этом в зависимости от типа грунта несущая способность столба может увеличиться до 2-х раз. Это увеличение при расчёте не учитывается. Оно дополнительно повышает запас надёжности фундамента. Кроме того столбы лучше заякорятся в земле.

5) В скважину заливается немного бетона (20-30 см), после небольшой паузы вставляется арматурный каркас, чтобы он под своим весом не опустился до соприкосновения с грунтом. Затем заливается весь столб до верха. Касание арматуры с грунтом не желательно, т.к. это приводит к её более быстрой коррозии.

Обычно каркас делается из трёх-четырёх прутков рабочей арматуры А-III ∅10-12 мм, обвязанных между собой вспомогательной арматурой Вр-I ∅4-5 мм. Желательно, чтобы арматура находилась от наружной поверхности столба не ближе чем на 5 см.

Если после заливки столбов на них будет сооружаться монолитный ростверк, рабочую арматуру выпускают из столбов на высоту этого ростверка. Если же на столбах будет делаться обвязка из деревянных балок, то для её крепления при заливке бетона в верхнюю часть вкладывается резьбовая шпилька (напр., М16).

Примечание: столбчатые фундаменты с железобетонным монолитным ростверком описаны в статье .

При температуре воздуха 15-20ºС нагружать столбчатый фундамент можно начинать уже через 4-5 дней. Связано это с тем, что по прошествии данного периода несущая способность фундамента определяется уже не прочностью столбов, а прочностью грунта под ними. К тому же дать полную расчётную нагрузку на фундамент (стены, перекрытия, крыша, эксплуатационные нагрузки) быстро Вы не сможете. Пока идёт строительство, бетон «дозреет».

ВАЖНО: Нельзя оставлять столбчатый фундамент не нагруженным на зиму. Касательные силы морозного пучения могут поднять и перекосить столбы, причём все по разному.

Столбчатые фундаменты из асбестовых, пластмассовых или металлических труб

Столбы создаются путём заливки бетона в предварительно установленные в скважины асбестовые, пластмассовые или металлические трубы. Работы производятся в следующей последовательности:

1) На основании расчёта производится разметка фундамента на участке.

2) С помощью ручного (механизированного) бура или специальной буровой машины делаются скважины на 20-30 см ниже глубины промерзания. Диаметр скважин на 10 см больше диаметра выбранных труб. При отсутствии бура можно выкопать ямы и лопатой.

3) В скважину заливается около 20 см бетона для увеличения несущей способности столбов, как уже говорилось выше. После небольшой паузы в скважину вставляется сначала свёрнутый рулон рубероидной рубашки, которая защитит песчаную засыпку от заиливания, затем асбестовая, пластиковая или металлическая труба и арматурный каркас.

4) Производится обратная засыпка промежутка между трубой и рубероидной рубашкой песком и в трубу заливается бетон. Песок предотвращает примерзание грунта к трубам зимой и их подъём касательными силами морозного пучения.

Примечание: Асбестовые трубы имеют не очень высокую морозостойкость, поэтому довольно часто в месте их входа в грунт из-за насыщения влагой они разрушаются. Чтобы этого избежать, желательно опасное место покрыть обмазочной гидроизоляцией.

Прямоугольные (квадратные) столбы из бетона, кирпича, блоков

Прямоугольные или квадратные столбы делают, когда под рукой нет бура подходящего диаметра. Ямы копают вручную лопатой. Работа эта более трудоёмкая и объём вырабатываемого грунта, по сравнению с бурением, тоже больше.

Последовательность выполнения работ практически такая же, как и в случае с трубами. Отличие в том, что вместо труб в ямы вставляется предварительно изготовленная деревянная опалубка, либо столбы выкладываются из кирпича (блоков).

Обратная засыпка производится после съёма опалубки через 2-3 дня. Кирпичные столбы можно засыпать на следующий день.

Примечание: Как уже говорилось выше, обратная засыпка песком (непучинистым материалом) делается для предотвращения подъёма столбов зимой. Но у неё есть один недостаток. При попадании в яму воды (напр. дождевой), песок номокает и теряет свои несущие свойства. Столбы при этом становятся неустойчивыми в горизонтальном направлении. Чтобы этого избежать, необходимо тщательно отнестись к отводу воды от фундамента: сделать нужные уклоны, отмостку и ливнёвки.

Часто столбы делаются комбинированные, т.е. в грунте они бетонные, а выше уровня земли выкладываются из кирпича или блоков. Этот вариант не подходит для последующего сооружения ростверка. Теряется его смысл, заключающийся в изготовлении одной жёсткой рамы.

Существует ещё один вид столбов — деревянные, на заострять на них своё внимание мы не будем, т.к. используются они в настоящее время очень редко. Заметим лишь, что для таких столбов нужно использовать влагостойкие породы древесины (дуб, лиственница и т.п) и перед установкой их необходимо защитить от влаги (обмазать гидроизоляцией или завернуть в рубероид, а лучше сделать и то и другое).

В комментариях к данной статье Вы можете обсудить с читателями свой опыт в строительстве и эксплуатации столбчатых фундаментов либо задать интересующие Вас вопросы.

Столбчатый фундамент

Строительство дома из бруса нередко осуществляется с привлечением владельцев с целью экономии собственных средств. Начало строительства – это заложение фундамента. При этом столбчатый – наиболее экономичный вариант. Актуальность столбчатого фундамента высока и по другим факторам, в том числе основание восприимчиво к капризам грунта и не задерживает процесс возведения жилого объекта. Рассмотрим все особенности.

Что такое столбчатый фундамент – преимущества, недостатки, особенности

Основания, где в качестве опор используют железобетонные или бутовые столбы, асбестовые трубы, точечную монолитную или кирпичную конструкцию, а также бревна называются столбчатыми, есть и комбинированные формы. Преимущественно, современные столбчатые фундаменты используются под легкие конструкции – дома из бруса, каркасные постройки, бани, беседки и прочие объекты.

Плюсы основания:

1. Низкая себестоимость. В сравнении с бетонной заливкой, столбы обходятся до 30% от общей стоимости бюджета, отведенного на строительство. Монолит же «заберет» до 60% в зависимости от особенностей проекта.
2. Высокая скорость устройства фундамента. В отличие от заливных конструкций, столбчатые фундаменты возводятся в несколько раз быстрее, следовательно, основное строительство начнется раньше.
3. Бюджетное строительство опорно столбчатого фундамента может обойтись без привлечения специализированной техники, если речь идет об одноэтажном жилом доме или подсобном объекте – бане, беседке, террасе и других.
4. Быстрота усадки — одна из особенностей конструкции. Как работает столбчатый фундамент: под точеными опорами давление на грунт выше и, следовательно, ждать более года (как в случае монолитного основания) не придется. Срок усадки сокращается до нескольких недель.
5. Столбчатый фундамент – это возможность строительства на капризных грунтах, пучинистых, плавающих, с сезонными подтоплениями или на местности с сильным уклоном.

Минусы:

1. Столбчатая платформа не предназначена для возведения многоэтажных зданий из тяжелых материалов – кирпича или бетона. В промышленном строительстве для этого предусмотрены каркасные арматурные обвязки и совсем другие габариты объектов, неприемлемые для частного использования.
2. Любые столбчатые фундаменты для деревянных домов не предусматривают наличия цокольного этажа или подвала. Требования к дополнительным полезным метрам планируются на стадии проектирования дома.
3. Требуется капитальное утепление полов и устройство «забирки» – специальных щитов или кладки стенки между столбами, предохраняющей пространство под домом из бруса от наносов снега, наледи и других сезонных проявлений.

В зависимости от вида столбчатого основания срок эксплуатации фундамента варьируется. Степень долговечности пропорциональна материалу изготовления опор.

Виды столбчатого основания – плюсы и минусы каждого материала

Свойства строительного сырья, естественно, отразятся на качестве столбчатого фундамента, его стоимости и трудозатратности. Например:

Для оценки возможности применения столбчатого основания на участке необходимо обратиться в местное земельное управление или архитектурный отдел. В ведомствах обязательно есть информация о характере грунта на любых участках. Для дополнительных консультаций можно обратиться в частные строительные фирмы, которые обладают собственным конструкторским бюро, и могут предложить Вам схему столбчатого фундамента под любой брусовой дом.

Помимо отличий в строительном сырье, столбчатые фундаменты для деревянных домов имеют ряд отличий в конструкции.

• Столбчатые. К ним относят сборные конструкции из кирпича, бутобетона, заливных колонн и пластиковой опалубки. Недостаток столбчатого фундамента в том, что конструкция подходит только для легких строений – бань, беседок, каркасных построек. Достоинство – скорость строительства и дешевизна.
• Опорно-столбчатый фундамент. Подобное основание имеет весомые плюсы и минусы. Представляет собой отдельно стоящие столбы с бетонной платформой. Одной из особенностей данного фундамента для домов из бруса является создание прочного основания для закладного венца и лаги, которые служат основой пола. Достоинством подобной конструкции является особая устойчивость на капризных грунтах. Такой фундамент способен выдержать объекты более одного этажа. Недостаток – требуется значительно больше времени и средств на его монтаж.
• Столбчатое основание с ростверком. У дома из бруса появляется мощный, надежный пояс, позволяющий устраивать двухэтажную конструкцию на любых грунтах – пучинистых, плывущих, с высоким уровнем залегания грунтовых вод. Обойдется подобный столбчатый фундамент для дома из бруса дороже, чем без ростверка, но для жилого объекта большой площади чаще выбирают его.

Для оптимального выбора, частным строителям рекомендовано, не брать за основу только стоимость, а обратиться к документации «Столбчатый фундамент СНиП и ГОСТ» – в них прописаны все необходимые параметры, влияющие на будущую эксплуатацию конструкции.

Нормативные аспекты

Правильное устройство основания частного брусового дома – залог безопасности проживающих. Все параметры будущего фундамента регламентируются нормативными документами – СНиП 2.02.0183 и ГОСТ 24022-80, 24476-80. В них указывается следующее:

• Положение и этажность дома. Учитывается близость обрывов, водоемов, проходящих шахт, скважин или колодцев. Не берут в расчет общую площадь строения – на нагрузку и давление основания на грунт влияет только вес дома.
• Несущая способность и тип почвы. Их всего 5 – глинистая, суглинистая, песчаная, торфяная, известковая. Отличить одну от другой поможет поведение грунта во время дождя.
• Глубина промерзания грунта и уровень грунтовых вод. В первом случае подошва столба должна находиться ниже, во втором – выше, чтобы избежать пучения при сезонных изменениях.

Кроме того, ГОСТ на столбчатый фундамент регламентирует использование марки цемента для заливных столбов или ростверка вкупе с особенностями почвы. В идеале расчетами и выбором оптимального варианта фундамента под конкретный дом из бруса занимается геодезист. Частному строителю также следует поинтересоваться основаниями близлежащих объектов.

Особенности возведения столбчатого фундамента

Так как виды столбчатых фундаментов отличаются друг от друга, то и монтаж разнится. Сходны только подготовительные этапы работы: снятие плодородного слоя почвы, выравнивание, создание амортизационной подушки и прочее.

Подробно:

1. Срез плодородного (зеленого) слоя почвы требуется по следующей причине – для роста зелени требуется влага. Растения будут активно вытягивать ее из земли и атмосферы, накапливая в себе и грунте. Влага под полом для дома из бруса губительна для любого материала строительства, поэтому возможность ее образования лучше заранее исключить. Толщина срезанного слоя – до 30 см.
2. На выровненном участке наносят разметку под ямы. Руководствуются следующим расчетом: расстояние между столбами столбчатого фундамента равно 1 м длины стены объекта. Для работы пользуются деревянными кольями и бечевкой, натянутой между ними.

Столбчатый фундамент

• При помощи садового бура делаются ямы. Они должны быть достаточными по ширине для установки столбов, кирпичной кладки или конструкций из блоков. Глубина заложения столбчатого фундамента должна превышать уровень промерзания грунта + 30 см для подсыпки песка и гравия – амортизационной подушки. Яма более 1 м глубины обязательно укрепляется по стенкам, чтобы грунт не осыпался внутрь. Для этого можно применить плиты пенополистирола, которые сыграют роль утеплителя.
• Готовые ямы под заливку армируют стальным прутом – 3–4 шт. просто вкапывают в грунт внутри ямы. Если предусмотрен сборный столбчатый фундамент с железобетонным ростверком, концы арматуры выходят из фундамента на 25–30 см. Для сцепления фундамента с закладным венцом достаточно шпильки, выходящей из середины столба – арматура в этом случае не видна.
• Кладка кирпича или установка готовых столбов задача несложна. Важно лишь сверяться с высотой столбов по строительному уровню. Заливку бетоном ведут медленно, используя для работы вибратор, устраняющий пустоты в толще раствора. Если погода знойная, то готовые конструкции проливают холодной водой до появления белой пены (молока) на поверхности. Пена говорит о полном оседании бетона.

Готовый монолитный или сборный столбчатый фундамент выдерживают в течение двух недель. После чего его гидроизолируют расплавленным битумом, мастиками или рулонными материалами и продолжают строительство.

Монтаж опорно-столбчатого фундамента

Отличается конструированием бетонного «башмака» – подставки под кирпичную кладку или монолитный столб. Порядок действий:

• После снятия верхнего слоя грунта, требуется подготовить котлован. Глубина заложения столбчатого фундамента различна, существуют: не заглубленные, заглубленные и мало заглубленные варианты. Средняя величина – от 0,7 до 1 м – характерна для климата средней полосы России.
• На выровненной и утрамбованной поверхности размечаются участки для установки «башмаков». Это может быть – кладка в один кирпич, монолитная заливка толщиной в 10–15 см или готовые бетонные плиты – смотрите фото выше.
• После установки подставок, собираются или заливаются столбы. В последнем случае выстраивается и армируется опалубка из досок. Работу ведут в безветренную погоду – бетон меньше обогащается воздухом, как следствие, меньше пустот. Снимать опалубку до окончания выдержки бетона нельзя.

Когда столбы готовы, их гидроизолируют. Котлован засыпают слоями песка и гравия толщиной по 15 см. Оставшееся пространство покрывают выкопанным грунтом. Концы столбов выходят из земли не менее чем на 30 см.

Этот фундамент столбчатого типа напоминает монолитную ленту . Работа ведется в два этапа:

• Сначала выкапываются ямы под столбы. Размеры столбчатого фундамента и описание монтажа аналогично устройству простого столбчатого фундамента.
• Затем делается деревянная опалубка для заливки бетонного ростверка. Ее предварительно армируют большим количеством специальной проволоки. Сваривать между собой прутья нельзя. Высокая температура повлияет на прочность узлов. Поэтому арматуру вяжут вручную. Для правильного выбора прута и схемы вязания рекомендовано обратиться к стандартам ГОСТ или специальной литературе.
• Заливку ведут медленно, используя вибротрамбовку. Можно воспользоваться и арматурным прутом, протыкая толщу бетона и выгоняя воздух, но качество автоматической помощи лучше.

Снимать опалубку нельзя в течение нескольких недель. Предварительно конструкцию накрывают полиэтиленовой пленкой, чтобы не допустить быстрого испарения влаги – высыхание должно произойти естественным путем, в противном случае трещин не избежать.

Заключение

Самостоятельное устройство фундамента – лучший способ сэкономить на строительстве брусового дома. В помощь домашним мастерам, желающим обойтись собственными силами, предлагается видео – устройство столбчатого фундамента своими руками. Учитывая нюансы каждого вида основания возможно получить качественную платформу для собственного дома.

На данном видео подробно показано, как сделать столбчатый фундамент своими руками: