Виды и этапы строительства столбчатых фундаментов

Столбчатый фундамент – один из типов фундаментов, являющийся неплохой альтернативой, а иногда и единственным вариантов для строительства дома. Это фундамент, который устраивается на заглубленных столбах, выполненных из различных материалов.В некоторых случаях это фундамент намного экономичнее ленточного, к тому же может использоваться на «трудных» грунтах с повышенной влажностью, подверженных пучению.

Преимущества и недостатки столбчатого фундамента

Если сравнивать столбчатый фундамент с другими основаниями под каркасный дом, то первый вид имеет следующие особенности:

  1. Важнейшим свойством этого типа фундамента является его практичность и универсальность. Дело в том, что он может быть установлен на почве с любым типом грунта, в том числе даже на песчаной почве, на которой строительство домов требует высоких профессиональных навыков. Этот тип фундамента не нуждается в защите от воды, соответственно при его постройке установка дренажной системы не требуется.
  2. Плюсом является также то, что при каких-либо неисправностях устранить их можно самостоятельно. Если говорить о пролонгированной перспективе, то косметический ремонт желательно осуществлять ежегодно, а полный – раз в 5 лет. Если для монолита необходимо использование изощрённых подкопов, то в этом случае можно ограничиться установкой армирующего пояса.
  3. Большая выгода с экономической точки зрения обусловлена тем, что для изготовления этой системы можно использовать недорогие стройматериалы, например, кирпич, строительный мусор, цемент, пеноблоки. Это позволит сэкономить вам весьма ощутимую сумму.
  4. Если говорить о скорости постройки, то стоит отметить, что на строительство столбчатого фундамента дополнительно потребуется несколько дней для застывания раствора, когда для других видов фундамента требуется минимум неделя.

Недостатки:

  1. Основным недостатком является возможность появления сложностей при оформлении документов, необходимых для начала строительства. Сложности эти возникают по причине того, что эта конструкция не соответствует ГОСТу и у соответствующих органов могут появиться вопросы.
  2. Этот фундамент в силу своей конструкции можно использовать как основу исключительно для лёгких построек (гараж, дача, баня).
  3. Эта система не предусматривает наличие подвала. Старания строителей, нацеленные на устранение этого недостатка, не окупаются. Дело в том, что за счёт этих манипуляций уменьшается несущая способность этой опорной системы.

Многое при строительстве фундамента зависит от местного климата. Необходимо знать: в холодных регионах требуется дополнительно утеплить цоколь во избежание продувания здания снизу. Это влечёт за собой потерю тепла. Утепление обычно совершается с помощью разных материалов, включая пенопласт, утеплители и даже цемент.

Устройство столбов. Используемые материалы

Конструкция фундамента из столбов

Опоры под столбчатый фундамент могут быть выполнены различных материалов, которые отличаются по своей прочности и стоимости. Выбор того или иного материала должен быть обусловлен, прежде всего, конструкцией дома (его массой и этажностью).

Устройство столбов. Используемые материалы
  • Опоры столбчатого фундамента могут быть также выполнены из дерева. Это довольно недолговечный материал, поэтому используется сегодня крайне редко и в основном под малогабаритные деревянные постройки или террасы. Для обустройства опор из кирпича для мелкозаглубленного или незаглубленного фундамента используют хорошо обожженный кирпич-железняк, менее подверженный разрушению.
  • Самый надежный и популярный вариант – опоры из бетонных армированных столбов. Для их возведения используют тяжелый строительный бетон.
  • Также часто используются асбестоцементные или металлические трубы, которые используются в качестве несъемной опалубки и заливаются бетоном.
  • Еще один вариант – опоры из плоского бутового камня.
Читайте также:  УКРЕПЛЕНИЕ ГРУНТОВ МЕТОДОМ РАСКАТКИ

Особенности

Опоры столбчатого основания следует располагать так, чтобы столбы упирались в устойчивый и прочный земляной слой. Не допускается размещение опорных колод на мягкие гумусные почвы. Верхняя часть колод делается в одной горизонтальной плоскости. На них будет опираться ростверк.

При возведении легких построек ростверк не нужен. Вместо него используют металлические или деревянные балки. Возвышение оголовков должно располагаться минимум на полметра выше над землей. Это позволит избежать проникновения влаги в дом.

Особенности

Если предполагается соединение колонны со столбом, в верхней его части делают углубление «стакан» или устанавливают крепежные анкера для обеспечения жесткого крепления опоры и опираемой конструкции.

Металлические опоры

Разница между железобетонными опорами и опорами из металлопрофиля заключается в том, что последние являются готовыми изделиями. А это не даёт им возможности самостоятельно укрепиться в грунте, как железобетонно – заливным сваям. Поэтому необходимы дополнительные мероприятия для фиксации металлических опор в земле.

Металлические опоры

Идеальным вариантом было бы просто забить профиль в землю, но для этого потребуется специальная, часто дорогостоящая техника. В качестве альтернативы при строительстве своими руками часто используют следующий метод.

  1. Выкапывают яму аналогично отверстию для железобетонных опор. Для облегчения процесса можно использовать ручной бур, который позволяет своими руками изготавливать в грунте цилиндрические отверстия диаметром до 250 мм и глубиной до 2 метров.
  2. На дно ямы укладывается подпяпочник, то есть, металлическая плита. Назначение этой конструктивной детали – распределить нагрузку от будущего строения и уменьшить давление на грунт. Подпяточник также можно приварить к нижней части металлического профиля, что облегчит установку опоры.
  3. На поверхность профиля (подземная часть) наваривается поперечный ряд отрезков арматуры 6 – 12 мм с шагом 20 – 30 см. Данная операция требуется для повышения трения сцепления гладкой поверхности металла с засыпкой во избежание проседания опоры. После этого металлическую стойку необходимо обработать каким-либо гидроизолирующим составом – мастикой, битумом либо просто краской.
  4. Устанавливать профиль следует по возможности в центре ямы. После этого пространство между опорой и грунтовыми стенками следует уплотнить. Подойдёт влажный песок, мелкий щебень, глина, но предпочтительнее всего залить опору бетоном. Какой бы материал вы не выбрали, его нужно укладывать послойно и тщательно утрамбовывать. Если вы использовали бетон, то дальнейшие работы с опорой можно производить на следующий день. Если что-то другое из перечисленного – то сразу же.
Металлические опоры

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.

Читайте также:  Возведение фундамента под печь в бане своими руками

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.

Несколько примеров монолитных столбов

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 каркасные дома 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 отмостку вокруг дома.

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.

План и разбивка строения на участке

Разбивка строения на местности для устройства фундаментов по правилам должна производиться по осям здания. Но на практике легче устроить выноски размеров строения по внешнему периметру. Не стоит производить планировку «на глаз» или рисуя контур здания на земле с применением для углов теоремы Пифагора.

Привлечение специалиста или аренда геодезических приборов, теодолита, нивелира, дальномера и подобных, обойдётся недорого, но убережёт от неприятностей и дополнительных затрат при строительстве.

Планировка

Кирпичные опоры выдерживают вертикальную нагрузку от массы любого капитального строения в один этаж. При планировке учитывается:

  • для реализации фундамента используются столбцы 380х380 мм;
  • места опор: углы конструкции, пересечение несущих стен, перегородок;
  • иногда, проектируя дом, закладываются столбчатые элементы 630х630 мм;
  • в направлении несущей стены столбцы располагаются на расстоянии 2 м друг от друга;
  • если нагрузка на фундамент превышает нормативные отметки, рекомендуется столбцы-опоры укрепить металлическими прутками внутри.
Читайте также:  Начинающим строителям: как правильно класть брус?

Расчет количества арматуры

Основной принцип армирования — следовать расчету, если хотите получить рациональное решение и не тратить деньги зря. Недостача и переизбыток в равной степени предполагает дополнительные расходы.

На один 2-х метровый столб требуется четыре двухметровых стержня, всего 8 метров. Плюс четыре стержня по 0,4 метра тонкого не рифленого изделия, всего 1,2 метра. Чтобы узнать конечный результат, полученные данные перемножаются на количество столбов по проекту.

Расчет количества арматуры

Если диаметр сваи меньше 200 мм, берутся три десятимиллиметровых стержня. Количество зависит от размера опалубки. Вертикальные прутки соединяются между собой гладкими стержнями сечением 6 мм.

Чтобы понять, какую заложить арматуру фундамента, необходимо собрать нагрузки и вывести точный показатель.

Столбчато-ленточный фундамент своими руками

Опорно-столбчатый фундамент строится в определенном порядке.

  • Выкапывание ям для опор фундамента. Если предусмотрены столбы круглой формы, то можно воспользоваться ручным буром.
  • Трамбовка оснований.
  • В ямы вставляются готовые столбы, трубы и делаются опалубки.
  • Опалубки, трубы фиксируются — засыпаются грунтом с внешней стороны и заливаются бетонной смесью. Смесь утрамбовывается и вставляется по центру металлический стержень. Снимать опалубку следует после полного застывания бетона, не ранее, чем через две недели.
  • Проверка уровня оголовок столбов. Выравнивание в случае необходимости.
  • Постройка опалубки для ростверка. Укладка бетонной смеси.
  • Покрытие поверхности бетона гидроизоляционным материалом.

Бюджетный вариант с ростверком

Изготовление ям

Для установки столбчатого фундамента необходимо выполнить ямы согласно ранее произведенной разметке. Упростить эту задачу можно используя бур с диаметром 250 мм. С его помощью делают неглубокие ямы, которые будут служить опорой столбов.

Строительство

Далее ямы армируют при помощи мелкой сетки и засыпают пескобетоном М200. По их центрам устанавливается стальная арматура, длина которых была больше глубины ямы на 100 мм. Арматуру можно заменить обрезками труб или другим подручным материалом.

Бюджетный вариант с ростверком

Чтобы не допустить просачивания цементного молочка в почву укладываются гидроизоляция, например, рубероид.

Установка столбов

Монтаж фундаментных столбов происходит с использованием асбестоцементных труб, диаметр которых составляет 100 мм. В их полость укладывают два прута арматуры, и конструкцию устанавливают вертикально в подготовленные ямы.

Заливка происходит раствором пескобетона такой же марки, что и при организации подошвы ям. Этот процесс сопровождается утрамбовкой материала прутом арматуры.

Второе бурение

После заливки бетона строительство прекращают на 4-5 дней. Это время необходимо для застывания раствора. Для выполнения второго бурения отверстий диаметром 300 мм используют бур подходящего размера. Глубина бурения должна соответствовать горизонту, расположенному ниже уровня промерзания грунта.

В эту полость аккуратно, но быстро вставляют столб, полученный ранее путем литья. Такая конструкция имеет возможность выдерживать нагрузки около 11 тонн. Затем, используя извлеченный грунт, заполняют пустоты скважины с постепенной его утрамбовкой.

Бюджетный вариант с ростверком

Строительство ростверка

В зависимости от нагрузок, которые испытывает столбчатый фундамент, выбирается материал ростверка. Его располагают так, чтобы расстояние до грунта составляло не менее 100 мм.