Виды и особенности строительства столбчатых фундаментов

Альтернативой монолитным основаниям для зданий является столбчатый фундамент. Достоинство его в экономичности и скорости возведения. Используется он для строительства легких каркасных домов без подвальных помещений, беседок, хозяйственных зданий, бань. Простота конструкции позволяет выполнить эту работу, не обладая специальными навыками. Но прежде, чем приступить к делу, нужно ознакомиться с основными сведениями.

Содержание

Строительство кирпичного фундамента столбчатого типа
Расчет столбчатого фундамента дома
Этапы строительства кирпичного столбчатого фундамента
Материалы и инструменты, необходимые для работы
Столбчатый фундамент из блоков
Столбчато-ленточный фундамент
Монолитный бетонный фундамент
Столбчатый деревянный фундамент
Столбчатый фундамент из труб
Винтовые сваи

Столбчатый фундамент дома может быть сооружен из кирпича, железобетона, камня, металлических труб и деревянных столбов. Выбор материала зависит от этажности будущего строения и особенностей его конструкции.

Строительство кирпичного фундамента столбчатого типа

Достоинством кирпичных столбчатых фундаментов считается следующее:

возможность ведения строительства на неровной поверхности (с перепадом до 2 м);
небольшая поверхность, которую необходимо обрабатывать гидроизоляционным материалом;
отсутствие необходимости применения грузоподъемной техники;
отсутствие надобности в помощниках;
простота возведения;
высокая прочность и долговечность (при условии соблюдения технологии строительства).

Используется для строительства такого фундамента керамический полнотелый кирпич (специалисты рекомендуют пережженный – он более устойчивый к влаге) марки М-150 и выше. Силикатный и прессованный красный кирпич применять нельзя. Различают два типа столбчатых фундаментов:

Мелкого заглубления (400-700 мм) – применяется при строительстве на песчаных грунтах или в скальных породах, если уровень грунтовых вод низкий.

Заглубленный (1300-2000 мм, то есть ниже уровня промерзания) – для глинистых, пучнистых грунтов, болотистой местности. Следует помнить, что для строительства на особо подвижных грунтах столбчатый фундамент использовать не рекомендуется.

Расчет столбчатого фундамента дома

При этом учитываются такие факторы, как вес дома, нагрузка на грунт (зависит от площади подошвы основания), конструкция здания и состав грунта, глубину промерзания грунта и уровень грунтовых вод. Чтобы определить класс грунта, нужно вырыть на участке строительства несколько ям двухметровой глубины и сделать анализ состава грунта, установить уровень грунтовых вод. Это необходимо для пучнистых грунтов (песчаных, илистых, суглинистых и торфяных). На каменистой почве можно строить без проведения такого анализа. Площадь подошвы определяем, пользуясь формулой: S = Yn F / Yc Ro, где:

S (см2) – искомая величина — площадь подошвы фундамента;
Ro – условное расчетное сопротивление грунта основания на глубине 1,5-2 м;
F (кг) – нагрузка на основание;
Yc – коэффициент условий работы;
Yn – коэффициент надежности (принимается 1,2).

При расчете учитывают расстояние между опорами – 1,5-2 м, сечение каждой прямоугольной опоры — 380?380, 380?520 мм (для круглой опоры – соответственно).

Этапы строительства кирпичного столбчатого фундамента

Подготовительные работы начинаются с составления плана строящегося объекта. После того, как будут известны размеры и расположение дома, приступают к расчистке участка. Верхний слой почвы должен быть снят, деревья и кусты – удалены вместе с корнями. Поверхность грунта необходимо выровнять и уплотнить.

Выполняют разметку мест установки опор. Для этого используют деревянные колышки или металлические прутья. Опоры обязательно должны быть под каждым внутренним и внешним углом сооружения, а также по линии возведения внутренних перегородок.

В отмеченных местах роют ямы необходимой глубины для возведения опор. Размеры ям должны обеспечивать удобство выполнения кирпичной кладки. Земляные работы ведутся вручную или с помощью землеройной техники.

На дно каждой ямы засыпают песок слоем 10 см и утрамбовывают его. Поверх песка укладывают плотный полиэтилен или рубероид и устраивают бетонную стяжку (около 200 мм толщиной), армированную металлической сеткой. Бетон следует укрывать полиэтиленовой пленкой, чтобы избежать растрескивания стяжки от неравномерного высыхания. Можно также периодически смачивать поверхность бетона.

Спустя 8 суток можно приступать к кладке кирпича. После укладки каждого ряда проверяется горизонтальный уровень и вертикаль. Толщина цементного шва должна быть минимальной – около 8 мм. Для приготовления раствора используется цемент марок М 400 и М 500.

Подземную часть опор следует обработать битумной мастикой для гидроизоляции. Спустя 7-8 суток необходимо выполнить обратную засыпку опор гравием, щебнем, песком и шлаком: это необходимо для нейтрализации разрушительного действия сезонных подвижек грунта.

После возведения опор необходимо сооружать нулевой уровень. Это должно быть выполнено в один сезон, в противном случае, весенняя подвижка грунта может привести к отклонению опор от прежнего уровня.

Промежутки между опорами заполняются кладкой из кирпича, камня или закрываются листовым материалом. Это необходимо для улучшения внешнего вида строения.

Материалы и инструменты, необходимые для работы

Чтобы построить кирпичный фундамент, необходимо иметь в своем распоряжении следующие материалы:

кирпич керамический марки М-150 и выше;
песок;
бетон марки 200;
сетка армирующая из проволоки диаметром 3 мм и более;
цемент М-400;
клеенка (рубероид);
мастика битумная.

Потребуются инструменты:

штыковая и совковая лопаты;
трамбовка;
бетономешалка;
емкость ля цементного раствора;
рулетка;
мастерок;
строительный уровень.

Столбчатый фундамент из блоков

Такого типа основание сооружается по тем же правилам, что и фундамент из кирпича. Используются блоки со сторонами 200?200?400 мм, которые изготавливают из цементно-песчаной смеси с добавлением гравия или мелкого щебня. Последовательность работ:

подготовка участка, разметка мест установки опор;
подготовка ям;
подсыпка песком и трамбовка;
бетонирование и гидроизоляция подложки;
кладка бетонными блоками с соблюдением перевязки (в пустоты вставляют арматуру диаметром 10-12 мм и заливают бетоном);
гидроизоляция опор битумом.

Столбчато-ленточный фундамент

Для того, чтобы подземная часть столбчатого фундамента обладала горизонтальной устойчивостью, создается монолитная часть поверх опор, называемая ростверком. Таким образом фундамент глубокого заложения может быть заменен столбчато-ленточной конструкцией. При ее сооружении соблюдаются следующие правила.

Поверх торцов труб или блоков сооружается опалубка из фанеры или плит ОСП. Арматуру вертикальной части фундамента связывают с горизонтально расположенной арматурой ростверка.

Арматура не должна касаться опалубки: для защиты металла от коррозии следует оставлять зазор в несколько сантиметров, который заполнится бетоном.

При низко расположенном ростверке можно пренебречь «забиркой»: горизонтальная часть фундамента будет фактически лежать на поверхности грунта.

Монолитный бетонный фундамент

Такое основание сооружается следующим образом.

После подготовительных работ роют ямы необходимой глубины и ширины.

Сооружается опалубка из фанеры, листов ОСП, плит OSB или другого листового материала. В некоторых случаях используют металлическую разборную опалубку.

В середину опалубки вдоль стен укладывают рубероид (для гидроизоляции), устанавливают прутья арматуры.

Выполняется заливка бетоном. Во время заливки необходимо с помощью арматуры уплотнять бетон, разрушая воздушные «пробки».

Верхнюю часть заливки следует защитить от пересыхания с помощью полиэтиленовой пленки или рубероида.

Спустя 7-8 суток опалубку следует демонтировать. Бетон набирает прочность 28 суток, после чего можно продолжить строительство здания.

Столбчатый деревянный фундамент

В некоторых случаях оправдано применение деревянного фундамента. Такой годится для возведения легких конструкций, например, бань, летних домиков, беседок, киосков на местности с низким уровнем грунтовых вод. Используются для этого бревна твердых пород деревьев (они более устойчивы к влаге). Последовательность создания столбчатого деревянного фундамента следующая:

Подготовительные работы (расчистка участка и прочее).

Разметка и выкапывание лунок. Это удобно делать с помощью буровой установки. Необходимо, чтобы ширина лунки была большей диаметра сваи примерно вдвое.

Заготавливаются сваи: они должны быть заострены в нижней части и обработаны антисептиком. Допускается обжигание их поверхности до состояния обугливания. Все сваи должны быть одинакового диаметра и лишены пороков древесины (не должно быть крупных сучков, расколов, «синюшности», признаков загнивания и поражения насекомыми вредителями).

На дно лунок насыпают песок слоем 100 мм и уплотняют его. После этого насыпается такой же слой щебня.

Сваи погружаются в грунт, выставляются по уровню и вколачиваются умеренными ударами кувалды с широкой надставкой (чтобы не допустить раскола древесины).

Выполняется обратная отсыпка щебнем средней фракции, который следует уплотнить.

Верхняя часть опор обрезается по уровню.

Монтируется обвязка из бруса или бревен.

Столбчатый фундамент из труб

Данная технология во многом похожа на устройство свайного фундамента, но основное отличие – в меньшей глубине погружения труб (максимум – 2,5 м). Достоинство такого метода – в возможности легкого выполнения земельных работ: нужной глубины лунки получают с помощью ручных или механических буров. Трубы могут быть металлическими или асбестоцементными. Последовательность работ (после выполнения подготовительного этапа):

бурение лунок в отмеченных местах;
установка труб в лунки;
укладка прутковой арматуры диаметром (14-20 мм) и заливка труб бетоном;
уплотнение бетонной массы (послойно, в процессе заливки) с помощью электровибратора или вручную (используя арматурный прут).

После заполнения первого слоя бетона, трубу необходимо приподнять (с помощью лебедки или автокрана) и вновь опустить на свое место. В результате этого образуется груша из растекшейся бетонной массы, которая создаст подушку для всей опоры и повысит ее устойчивость.

Винтовые сваи

Частный случай столбчатого фундамента из труб — винтовые сваи. Их конструкция состоит из таких элементов:

Винтовая часть, ввинчиваемая в грунт.

Тело сваи, представляющее собой стальной столб.

Оголовок – наружная часть, на которую будет опираться опалубка. Изначально оголовок отсутствует, его приваривают после того, как свая займет свое место в грунте и будет обрезана по уровню.

Поэтапно, процесс монтажа винтового свайного фундамента выглядит следующим образом.

Расчет нагрузки (в зависимости от конструкции дома), выбор диаметра свай и шага между опорами.

Подготовка участка, разметка мест установки свай.

Обработка наружной поверхности свай антикоррозионным составом.

Подготовка мелких лунок (для облегчения входа винта в грунт) и ввинчивание свай. Глубина ввинчивания – около 1,5 м (то есть ниже уровня промерзания).

После того, как все сваи займут свое место, их обрезают по уровню. Обычно, высота обрезки над уровнем земли составляет около 0,5 м. Контроль уровня выполняют с помощью водяного уровня.

Полость свай заполняется бетоном.

Приваривание оголовков, обработка сварного шва.

Поверх оголовков выполняется монтаж обвязки из металлических швеллеров или деревянных балок. Это создает прочную монолитную конструкцию.

Производители предлагают готовые сваи диаметром в диапазоне 80-130 мм. Основной частью, отвечающей за качество свай, является винтовая часть. Конструкция винта должна обеспечивать легкое ввинчивание сваи в грунт.

Преимущество винтовых фундаментов:

нет необходимости проводить широкомасштабные земельные работы;
не нужно устраивать песчаную подсыпку, бетонирование и армирование;
устойчивость в грунте любого типа;
возможность применения в разнородных грунтах;
нет необходимости проводить исследования грунта;
для установки не нужно использовать специальную технику: работа под силу двум мужчинам;
высокая несущая способность: одна свая выдерживает от 7 до 20 тонн.

Как избежать ошибок при закладке винтового столбчатого фундамента

Нельзя вывинчивать сваи для выравнивания их по уровню. В результате таких действий происходит разрыхление грунта под винтовой частью, что приводит к «проседанию» сваи.

Отклонение сваи от вертикального положения не допускается: в случае необходимости обойти препятствие, придется менять конфигурацию или размер основания.

При ввинчивании сваи в рыхлый грунт, погружение необходимо продолжать до обретения горизонтальной стабильности. В случае превышения длины, необходимо наварить отрезок трубы и продолжить ввинчивание.

Выкапывать или бурить лунки для ввинчивания в них свай нельзя: важно, чтобы под винтовой частью грунт уплотнялся по мере углубления опоры.

Каждая опора должна быть полностью заполнена бетоном: он делает конструкцию прочной и предотвращает внутреннюю коррозию.

В заключение –о том, как сооружается столбчатый фундамент (видео наглядно демонстрирует достоинства винтового столбчатого фундамента).