Самостоятельная заливка столбчатого фундамента. Столбчатые фундаменты Можно ли столбчатый фундамент

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.

Целесообразность выбора столбчатых фундаментов

Столбчатые фундаменты возводят в основном под дома без подвалов с легкими стенами (деревянными, щитовыми, каркасными). Закладывают их и под кирпичные стены, когда требуется глубокое заложение и ленточный фундамент неэкономичен. Столбчатые фундаменты по расходу материалов и трудозатратам в 1,5- 2 раза экономичнее ленточных.

В зависимости от конструкции здания (прежде всего его массы и этажности) столбы для фундамента могут быть каменные, кирпичные, бетонные, бутобетонные, железобетонные и из других материалов. Чаще всего при устройстве столбчатых фундаментов применяют готовые сборные бетонные и железобетонные блоки. Столбчатые фундаменты обязательно устанавливают под углы дома, в местах пересечения стен, под стойками каркаса, тяжелыми и несущими простенками, балками и другими местами сосредоточенной нагрузки. Для уменьшения давления на слабые грунты столбчатые фундаменты из штучных материалов уширяют в нижней части, делая уступы высотой не менее двух рядов кладки.

Если глубина заложения столбчатого фундамента более 1 м и устройство фундамента из мелкоштучного материала трудновыполнимо, применяют железобетонные столбы, асбестоцементные или металлические трубы. Если при рытье ям в них нет воды, такие фундаменты можно делать с опорной плитой из монолитного бетона, укладываемого на дно во время установки столбов. Расстояние между столбами принимается 1,2-2,5 м. По верху столбов должны быть уложены обвязочные балки для создания условий совместной их работы. При расстоянии между столбами фундамента больше 2,5-3 м по их верху укладываются более мощные рандбалки (железобетонные, металлические).

Минимальное сечение фундаментных столбов, мм, принимается в зависимости от того, из какого материала они изготовлены: бетон - 400; бутобетон - 400; кладка из естественного камня - 600; из бута-плитняка - 400; из кирпича выше уровня земли - 380, а при перевязке с забиркой - 250.

Сооружать столбчатые фундаменты предпочтительнее на пучинистых грунтах, так как с минимальными затратами их можно устанавливать ниже глубины промерзания. При этом действие касательных сил, вызываемых морозным пучением грунта, на поверхность столбов минимально. Избежать отрицательного воздействия сил морозного пучения не всегда удается только за счет увеличения глубины заложения фундамента ниже уровня промерзания. Касательные силы морозного пучения нейтрализуют следующим образом: основание фундамента делают уширенным в виде площадки-анкера, которая не позволяет вытащить фундамент из земли при морозном пучении. Внутри такого фундамента желательно заложить арматурный каркас, который защитит фундамент от разрыва. Если фундамент возводят из камня, кирпича, мелких блоков, монолитного бетона без армирования, его стены необходимо делать сужающимися кверху.

При большой глубине промерзания в пучинистых грунтах эффективны анкерные столбчатые железобетонные, монолитные либо сборные фундаменты. На такие фундаменты незначительно влияние сил морозного пучения, действующих на боковую поверхность, так как столбы выполняют с минимальным поперечным сечением (см. рис. 1).

Дополнительными мерами уменьшения влияния сил морозного пучения могут быть: покрытие боковых поверхностей фундамента материалами, уменьшающими трение грунта, а также утепление поверхностного слоя грунта вокруг фундамента. Глубина заложения фундаментов находится в непосредственной зависимости от глубины промерзания грунтов и уровня грунтовых вод.

Для повышения устойчивости столбчатых фундаментов, во избежание горизонтального их смещения и опрокидывания, а также для устройства опорной части цоколя между столбами делают ростверк. При устройстве столбчатых фундаментов под деревянные постройки функцию ростверка может выполнять деревянная обвязка из бревен или бруса. При этом пространство между планировочной отметкой земли (отмосткой) и обвязкой заполняют забиркой.

Опорной частью цоколя при каменных и кирпичных стенах может служить железобетонный ростверк, укладываемый поверх столбов. Выполняют ростверк и в виде рядовой перемычки, армированной 4 - 6 арматурными стержнями диаметром 10 - 12 мм, уложенными по слою бетона толщиной 70 мм. Высота рядовой перемычки должна составлять 1/4 пролета, но не менее 4 рядов кладки. Ростверк может быть выполнен в виде монолитной или сборной железобетонной рандбалки.

При сооружении монолитных железобетонных столбчатых фундаментов потребуются дополнительные затраты, связанные с изготовлением и установкой арматурных каркасов, приготовлением и укладкой бетонной смеси, сборкой и разборкой опалубки ростверка и другими работами. При устройстве фундаментов на пучинистых грунтах необходимо иметь четкое представление о том, что строительство дома и ввод его в эксплуатацию должны осуществляться в один строительный сезон. Фундаменты, возведенные на пучинистых грунтах и оставленные на зимнее время без нагрузки (без стен, перекрытий и крыш), могут деформироваться.

Непредвиденные деформации могут произойти и в том случае, когда построенный дом в зимнее время не эксплуатируется и не отапливается, а глубина заложения фундамента была рассчитана на тепловой режим отапливаемого дома.

Сборные столбчатые фундаменты имеют следующие преимущества перед ленточными:

столбчатые фундаменты в зависимости от шага опор при одинаковой глубине заложения примерно в 1,5 - 2 раза экономичнее ленточных по расходу материалов и стоимости;

применение сборных столбчатых фундаментов значительно сокращает трудоемкость работ и продолжительность работ нулевого цикла примерно вдвое;

стоимость столбчатых фундаментов можно снизить еще приблизительно в 1,5 раза, если столбы выполнять монолитными в инвентарной опалубке, уменьшив их сечение вдвое по сравнению со сборными.

Столбчатые фундаменты имеют еще одно положительное качество, которое заключается в том, что грунты основания под отдельно стоящими опорами работают лучше, чем под сплошными ленточными, вследствие чего и осадка под ними при равных давлениях на грунт значительно меньше, чем у ленточных. Снижение величины осадки дает возможность соответственно повысить давление на грунт на 20 - 25% и, следовательно, уменьшить общую площадь фундамента.

Как уже говорилось, самыми опасными силами, действующими на фундамент малоэтажных индивидуальных домов, являются силы морозного пучения. Поэтому почти все приводимые варианты устройства фундаментов рассматриваются с точки зрения их строительства на пучинистых грунтах. Принято считать, что при строительстве на пучинистых грунтах глубина заложения фундаментов должна быть ниже расчетной глубины сезонного промерзания.

Однако для малонагруженных фундаментов небольших домов силы пучения обычно превосходят суммарную нагрузку от дома, действующую на фундамент, вследствие чего и происходят различного рода деформации. Поэтому при строительстве на пучинистых грунтах домов без подвалов лучше сооружать малозаглубленные, мелкозаглубленные или незаглубленные фундаменты. Поясним их отличия.

Малозаглубленными считают фундаменты с глубиной заложения 0,5 - 0,7 нормативной глубины промерзания. Например, при нормативной глубине промерзания 140 см глубина малозаглубленного фундамента составит 140x0,5 = 70 см.

Мелкого заложения считают те фундаменты, где отношение высоты к ширине подошвы фундамента не превышает 4. Незаглубленные фундаменты - те, глубина заложения которых составляет 40 - 50 см.

Грамотно выполненные малозаглубленные фундаменты обеспечат :

• снижение величин сезонного колебания пучения грунтов и фундаментов;
• сокращение объемов работ и сроков возведения фундаментов;
• снижение стоимости возведения фундаментов за счет сокращения расхода материалов и трудозатрат;
• возможность устройства фундаментов практически при любых гидрогеологических условиях площадки.

Конструкции столбчатых фундаментов

Столбчатые фундаменты из готовых типовых бетонных блоков представляют собой конструкцию, состоящую из набора отдельных блоков, укладываемых на цементный раствор. Количество блоков зависит от заглубления фундамента (рис. 2). Для устройства фундаментных столбов выкапывают с откосами ямы необходимой глубины. Размеры в плане зависят от ширины и длины применяемых сборных элементов плюс не менее 20 см с каждой стороны для устройства песчаной подушки.

В зависимости от несущей способности грунта основания, общей нагрузки, действующей на 1 м2 подошвы фундамента, определяется опорная площадь фундамента. Площадь сборного столбчатого фундамента можно увеличить за счет замены бетонных блоков Ф 4.5.3 (Sф = 1900 см2), Ф 4.4.3 (Sф = 1520 см2) на ФБС 9-5-6 (Sф = 4440 см2). Если и такая площадь фундаментного блока будет недостаточна, тогда под эти блоки укладывают блоки-подушки марки ФЛ, например ФЛ 6-12-3 (Sф = 7080 см2) или ФЛ 8-12-3 (Sф = 9440 см2). Технические данные фундаментных блоков приведены в табл. 15 и 16.

Предприятия стройиндустрии изготавливают различные по размерам сборные элементы фундаментов и присваивают им свою маркировку. Для небольших садовых домиков под столбчатые фундаменты можно применить, например, блоки ФСД-1 (Sф = 1500 см2) - размеры 500x300x300 мм, масса 108 кг, объем бетона 0,045 м3.

Столбчатые фундаменты с ростверками

Для устойчивости столбов и устройства опоры для возведения стен дома после выверки отметок верхнего обреза фундаментных столбов (монтажного горизонта) устраивают ростверк из сборных железобетонных элементов или монолитного железобетона. Вариант столбчатого фундамента с ростверком из типовых элементов показан на рис. 3.

Рис. 3. Столбчатый фундамент с ростверком из сборных типовых элементов: 1 - блоки ленточного фундамента ФЛ 8-12-3 (1180*800*300 мм); 2 - бетонные блоки ФБС 9-5-6 (880*500*580 мм); 3 - ростверк из железобетонных перемычек 5 ПБ-25-37 П (2460*250*200 мм); 4 - проволочная скрутка; 5 - армированный монолитный пояс

Рис. 5. Заглубленные столбчатые фундаменты, устраиваемые на пучинистых грунтах: а - сборный фундамент; б - сборно-монолитный фундамент; 1 - песчаная подготовка толщиной 10 -15 см; 2 - блок фундамента ФЛ 6-12-3 (1180*600*300 мм); 3 - асбестоцементная труба диаметром 200 - 300 мм; 4 - бетон класса В15 (М200); 5 - выпуск арматурных стержней не менее 10 - 15 см (класс арматуры А-III, диаметром 18-22 мм); 6 - опорная плита из монолитного железобетона; 7 - сердечник из металлической трубы диаметром 80 -100 мм

Вместо железобетонных перемычек 5ПБ-25-37П могут использоваться перемычки 5ПБ-30-37П или БУ-28-1 длиной 2980 мм. Если нагрузки на перемычки превышают их расчетную несущую способность, то по верху перемычек устраивают обвязочный монолитный железобетонный пояс (рис. 4). Особенно это касается случаев строительства столбчатых фундаментов на просадочных и насыпных грунтах.

Столбчатые малозаглубленные фундаменты могут изготовляться из кирпича и монолитного бетона (рис. 1). Для этого в отрытую яму засыпают с послойным уплотнением влажный песок слоем толщиной 50 - 60 см, расстилают толь или рубероид, чтобы цементное молочко из бетона (раствора) не просачивалось в песок, и начинают кирпичную кладку на цементном растворе М50, а при монолитном варианте - укладку бетона М200. Стенки столбов делают сужающимися кверху, как показано на рис. 1.

После окончания устройства столбчатых фундаментов проверяют отметки верха столбов и при необходимости выравнивают цементным раствором состава 1:2. После этого приступают к устройству сборного, сборно-монолитного или монолитного железобетонного пояса (ростверка), а при строительстве деревянного дома - обвязки из бревен или брусьев. Устройство монолитного пояса обеспечит надлежащую продольную жесткость и устойчивость фундамента. До начала устройства монолитного пояса необходимо сборные перемычки надежно соединить между собой. Для этого монтажные петли крест-накрест связывают проволочной скруткой или соединяют с помощью сварки обрезки арматуры диаметром 8 -10 мм. Затем по верху перемычек устраивают опалубку и расстилают слой цементного раствора М100 толщиной 4 - 5 см, устанавливают арматурный каркас и укладывают бетонную смесь М200. Поверхность бетона выравнивают и закрывают любым рулонным материалом для предохранения от атмосферных воздействий. После набора прочности и устройства гидроизоляции можно приступать к монтажу плит перекрытий.

Фундаменты в глубокопромерзающих пучинистых грунтах

При строительстве домов в глубокопромерзающих пучинистых грунтах для уменьшения влияния сил морозного пучения целесообразно устраивать столбчатые фундаменты ниже уровня промерзания грунта. Для этого можно использовать не только традиционные фундаментные элементы, но и асбестоцементные, бетонные и металлические трубы. Варианты устройства таких фундаментов показаны на рис. 5.

Устройство сборного фундамента (рис. 5, а) выполняют в следующей технологической последовательности. На подготовленную песчаную подушку укладывают блок типа ФЛ, устанавливают вертикально асбестоцементную трубу нужной длины и на уровне земли фиксируют ее положение. У основания под углом 45° выполняют бетонную забудку, фиксирующую положение трубы на фундаментном блоке. Поверхность бетонной забудки закрывают толью (рубероидом) и присыпают грунтом (песком). Вместо цельной трубы фундаментный столб может быть смонтирован из отдельных составляющих. После устройства бетонной забудки переходят к устройству следующего столбчатого фундамента, давая время для набора прочности бетона забудки. Закончив монтаж всех фундаментных блоков, возвращаются к первому столбчатому фундаменту и выполняют обратную засыпку грунтом с тщательным послойным уплотнением. При устройстве столбчатого фундамента из отдельных отрезков труб засыпку с трамбовкой выполняют параллельно с их установкой. Закрепив таким образом фундаментный столб, приступают к установке арматурных стержней или сердечника из металлической трубы. Чтобы предотвратить сдвиг арматуры во время бетонирования, предварительно в асбестоцементный столб заливают бетон на высоту 10 - 15 см и в него погружают по центру сердечник металлической трубы или отдельные арматурные стержни на расстоянии от стенки столба 25 - 35 мм, лучше - пространственный арматурный каркас, выполненный из тех же отдельных арматурных стержней, связанных хомутом из арматурной проволоки диаметром 3 - 5 мм. Армированный фундаментный столб послойно (30 - 40 см) заполняют пластичной бетонной смесью М200 осадкой конуса (ОК) 6 - 8 см. Уплотняют бетон глубинным вибратором или штыкованием гладкой стержневой арматурой диаметром 20 - 25 мм класса А-1.

При возведении сборно-монолитного столбчатого фундамента (см. рис. 5, б) установку асбестоцементной трубы и металлического сердечника выполняют по свежеуложенной бетонной смеси опорной плиты, утапливая сердечник в тело плиты на 10 -15 см. В остальном последовательность выполнения работ аналогична устройству сборного варианта фундамента.

Под определенное сооружение (например, дом) предполагается обустройство конкретного фундамента. Столбчатые основания относятся к самым дешевым и простым в строительстве. Чаще на таком фундаменте сооружают малоэтажные производственные и общественные здания, одноэтажные загородные постройки. Ряд особенностей опорных фундаментов предполагает некоторые ограничения в их применении, которые нельзя не учитывать.

Что такое столбчатый фундамент?

Такой тип основания для дома конструируется из опорного каркаса, где колоды несут основную нагрузку. Опоры монтируются по периметру под несущими стенами. На них укладывается первая обвязка дома. Следовательно, установка колод осуществляется в нагружаемых местах: в углах, на стыке стен, под перекрытиями и пролетами более 2,5 метра в длину.

Размеры и расстояние между столбами определяются расчетным путем, учитывая категорию стройматериала, тип конструкции опорных элементов, характер и общую массу постройки. Среднее расстояние между опорами варьируется в пределах 1,5-2,5 м, внутренний срез прямоугольных изделий составляет 25-40 х 25-40 см, круглых - 20-25 см. Высота наземного элемента конструкции над фундаментом не должна превышать 50 см. Этот параметр для части, распложенной под землей, подбирается в зависимости от величины заглубления.

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 .

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.

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.

Виды

Особенности обустройства опираемых фундаментов и выбор типа колод определяются видом постройки, характером грунта и прочими эксплуатационными требованиями. Колоды бывают разных размеров и сечений. Встречаются прямоугольные, квадратные, круглые опоры.

Столбики могут быть выполнены из бетона (железобетона), блочного материала, бутового камня, кирпича. Согласно применяемой технологии изготовления, фундаменты на колодах классифицируют на такие типы, как:

• монолитные, когда роются ямы, монтируется опалубка и послойно заливается бетонный раствор марки не ниже М400;
• сборные, когда используются готовые элементы из блоков, кирпича или камней определенной марки.

Глубина заложения определяет отдельные виды опорных оснований:

1. Незаглубленные фундаменты на столбах, когда подошва располагается на земле или песчаной подушке. Отличаются такие основы экономичностью возведения, но используются исключительно для строительства одноэтажных зданий из легких материалов на слабо- и непучинистых почвах.
2. Заглубленные основы, при сооружении которых столбики закладываются на глубину до или ниже точки промерзания грунта. Такую конструкцию используют на пучинистых грунтах с суглинками или глинами. Отличаются наименьшей экономичностью.
3. Мелкозаглубленные, глубина заложения которых составляет 0,5 – 0,7 части глубины от точки промерзания почвы. Половина фундамента - монолит определенной формы, а вторая - . Пригодны для обустройства на мало- и неглинистых землях.

По конструкционным особенностям фундаменты бывают с крепежной балкой или без нее. Ростверк крепится к столбу и распределяет нагрузку от общей массы дома равномерно по основанию. Ростверковые балки препятствуют опрокидыванию колод из-за горизонтального движения почвы. Однако этот элемент существенно удорожает строительство, увеличивает время обустройства фундамента.

Большинство немассивных зданий возводят на опорных фундаментах без ростверка. В этом случае первая обвязка монтируется прямо на колодах, сверху гидроизоляционного слоя. Однако эта конструкция отличается меньшей устойчивостью к горизонтальным сдвигам почвы и опрокидывающим нагрузкам.

Целесообразность возведения

Целесообразность возведения фундаментов на опорах имеет место, в случаях когда:

• на земляной слой при эксплуатации здания давление от колод меньше, чем от ленточной конструкции;
• возводятся постройки без подвалов на щитовых, деревянных и облегченных каркасах;
• строятся стены из кирпича с требуемой глубиной заложения опоры до двух метров или на четверть метра ниже точки промерзания почвы;
• нужно избежать разрушения фундамента из-за увеличения объемов грунта при низких температурах.

Однако есть случаи, когда применение опираемых основ не оправдано:

1. Из-за неустойчивости опорных колод не рекомендуется их установка на слабые и горизонтально-подвижные почвы.
2. Основания на колодах непригодны для возведения массивных стен из тяжелых материалов: кирпич, железобетон с толщиной блоков более 51 см.
3. Не стоит устраивать фундамент на столбах в местах с сильным перепадом высот (от двух метров).

Строительство

Заливка столбов к фундаменту осуществляется открытым способом в несколько этапов. На первом этапе осуществляется разметка положения опор под фундаментные блоки или монолит. Для этого изначально выбирается вид, форма, размер и глубины заложения опорных колод. Возведение здания по чертежу предполагает внесение в документ предварительно определенного четкого расстояния между опорами.

При самостоятельной разметке на месте строительства следует учитывать факт, что столбы должны находиться от 1,5 до 2,5 метра друг от друга. Большее расстояние может привести к увеличению строительных затрат из-за необходимости сооружать более мощный ростверк. Опоры должны находиться в зонах максимальных нагрузок - в углах, на стыке стен, под перекрытиями.

На втором этапе осуществляются работы по грунту. Роются ямы под прямоугольные бутовые, бетонные, бутобетонные, блочные или кирпичные столбы. Если внизу столб должен иметь подошву, то при рытье ямы учитываются его габариты. Для трубчатых опор нужно подготовить скважины. Бурятся они буровыми машинами, ручным или садовым буром. Скважину следует делать сечением на 5-10 см больше диаметра опорной трубы.

На третьем этапе осуществляется бетонирование столбов. Чаще в качестве опор применяют железобетонные монолиты требуемого сечения. Соорудить монолитные столбы можно самостоятельно. Для этого в подготовленной яме укладывают подушку из песка и гравия высотой 15-20 см. Для возведения надземной части опоры над ямами сооружается опалубка из деревянных досок в соответствии с требуемыми размерами столбов. Опалубочные доски и внутренние стены ямы покрываются рубероидом или полиэтиленом для обеспечения гидроизоляции.

Затем в яму помещается армирующий каркас из прутьев сечением 1-1,2 см. Стержни между собой соединяются отрезками из той же арматуры. Можно использовать для этих целей специальные хомуты из вязальной проволоки. Расстояние между армирующей сеткой и стенками опоры не должно быть менее 3 см. Это позволит полностью залить каркас бетоном.

Высота армирующего скелета зависит от применения или отказа от укрепляющей балки (ростверка). Если установка элемента требуется, тогда длина арматуры должна возвышаться над верхним основанием опоры. В противном случае армирующий скелет располагается ниже опалубки на 3 см. Для крепления первой обвязки сверху столба монтируются закладные шпильки.

После армирования проводится бетонирование опор. Для этого используется готовый бетон не ниже марки 200-300. Для самостоятельного приготовления бетонных смесей больше подходит марка цемента М400, смешиваемого с песком 1-1,2 мм, гравием и водой в соотношении 1: 3: 5: 0,4, соответственно. Смесь укладывается слоями, каждый из которых тщательно трамбуется .

При устройстве фундамента на опорах с башмаком (расширением внизу) яму роют в форме этого расширения, засыпают подушку из песка и гравия, заливают бетон. После укрепления заливки формируют опалубку столба. Затем повторяются вышеописанные работы. После затвердения смеси опалубку можно удалить, стенки столба обработать гидроизоляцией и обратно засыпать и утрамбовать грунт, вынутый из ямы.

Если используется ростверк, на последнем этапе выполняется его устройство на опорах. Для этого по периметру будущего фундаментного основания горизонтально монтируется опалубка в форме для связки всех колод. Внутрь опалубки вкладывается каркас из арматуры и закрепляется на выпусках укрепляющего скелета столбов. Заливка цементного раствора осуществляется так, чтобы поверхность ростверка была расположена в одной горизонтальной плоскости.

В течение недели бетону нужно укрепиться и затвердеть, после чего опалубка снимается.

Спроектировать и реализовать опорно-столбчатый фундамент по рекомендациям СП 50.100, 22.13330, 32.13330, 45.13330, 27.13330 может исключительно профессиональный строитель. Эти основания слишком ненадежны, следует максимально подробно изучить результаты геологических изысканий.

Технология устройства ростверка по столбам зависит от технологии строительства здания, для которого сооружается фундамент. Столбчатые основания изготавливают из конструкционных материалов:

• железобетон – заливка в опалубку по месту, монтаж готового изделия в стакан 1Ф либо 2Ф;
• дерево – бревна с уширяющейся подошвой;
• кирпич – клинкер, полнотелая керамика;
• блоки – стеновые, только с плотными наполнителями, беспустотные;
• бутобетон – камень вводится в опалубку после частичного заполнения товарным бетоном.

Кроме ленточного ростверка может использоваться плитная конструкция. Это единственный вариант столбчатого фундамента, пригодный для кирпичного коттеджа на песчаных грунтах с уровнем грунтовых вод (УГВ) ниже 1 м. Во всех остальных случаях столбчатые фундаменты создаются для срубов, фахверков, зданий из панелей СИП, щитовых, каркасных построек.

Виды столбчатого фундамента по глубине заложения

В зависимости от геологических характеристик в пятне застройки, стеновых материалов столбчатые фундаменты бывают:

• заглубленными – ниже отметки промерзания, УГВ, но могут не доходить до несущего пласта;
• малозаглубленными – на 40 – 70 см ниже уровня земли;
• незаглубленными – вместо снятого плодородного слоя засыпается нерудный материал, подземная часть отсутствует.

Высота столбов над нулевой отметкой зависит от конструкции ростверка и используемых в проекте технологических решений. Оголовок вмуровывается в монолитный ростверк на 20 см, балки сборного ростверка устанавливаются поверх свай. Поэтому высота над поверхностью всегда индивидуальная. Строительство заглубленных столбов оправдано при наличии на этой отметке несущего пласта. Малозаглубленный фундамент этого типа стабилизирован грунтом от бокового сдвига. Незаглубленный обладает минимальным бюджетом строительства.

Конструкция столбчатого фундамента

Принципиальным отличием столбчатых оснований от свай является залегание подошвы, как правило, выше отметки промерзания, уровня УГВ, пластов с несущей способностью. Поэтому в любом случае опорно-столбчатый фундамент защищается от сил пучения и подвижек несколькими способами:

• песчаная подушка под опорной плитой, в случае если подошва фундамента расположена ниже глубины промерзания, песчаная подушка не требуется;
• осушение грунта дренажной системой;
• утепление отмостки и цоколя.

Для двух последних мероприятий необходима открытая разработка грунта в пятне застройки.

Даже при небольшом заглублении самого столба придется учесть толщину уширения (20 – 40 см плита), подстилающего слоя (подушка из 20 см песка + 20 см щебня). Кроме того, понадобится кольцевая канава для укладки дренов, доступ рабочих в нижний уровень. Поэтому размер колодца и траншеи увеличивается в несколько раз, производить работы с земли на глубине неудобно.

Изготовление столбчатых фундаментов по аналогии с буронабивными сваями является грубым нарушением технологии. Подошву сложно уширить, под ней присутствуют силы пучения. На боковые стенки без обратной засыпки песком действуют касательные усилия этих же процессов.

Таким образом, правильная конструкция столбчатого фундамента имеет вид:

• подготовка – песок (толщина слоя 20-40 см) с послойным уплотнением виброплитой, проливкой;
• подбетонка – служит исключительно для укладки гидроизоляции, представляет собой 5 см стяжку;
• ступенчатая плита (подошва) – распределяет нагрузки за счет повышенной поверхности подошвы;
• столб – вертикальная стойка из монолитного или сборного бетона;
• ростверк – ж/б изделия, монолитная конструкция, брус либо металлопрокат (швеллер, двутавр).

В отличие от свай столбы не имеют пространственной жесткости, поэтому балки ростверка должны, не просто опираться на их оголовки, а крепиться к каждому столбу для связки в единую конструкцию.

Пошаговая инструкция

Ввиду многообразия операций строительства ростверка по столбам пошаговая инструкция необходима индивидуальному застройщику в качестве пособия. Если пропустить какой-то этап, в последующем придется переделывать работу или возвращаться к нему, затратив больше усилий и средств.

Например, инструкция рекомендует уложить дрены на этапе котлована. Если забыть о них вначале, вспомнить при благоустройстве территории, траншеи придется рыть вновь, строительство затянется, участок снова будет засорен почвой. Высота столбов выбирается на 20 см выше нижней части ростверка для замуровывания в бетон.

Ниже расскажем как сделать столбчатый фундамент правильно.

Геологические изыскания и расчет

Технология устройства столбчатого фундамента зависит от результатов геотехнических изысканий, стенового материала, технологии строительства. Например, оставлять в зиму ненагруженные столбы запрещено даже при обвязке ростверком.

Сборных нагрузок (вес здания, жильцов, мебели, скарба, ветровые, снеговые нагрузки) может и не хватить для компенсации выдавливающих усилий либо здание постепенно будет погружаться в нестабильный грунт при избыточном весе.

В отличие от пробного вкручивания винтовых свай в одноименной технологии для нахождения глубины несущего пласта, здесь необходимы полномасштабные изыскания, обходящиеся не меньше 30 тысяч рублей. Проектировщику необходимы данные:

• послойное расположение пластов;
• состав и характеристики трех верхних пластов;
• уровень УГВ;
• отметка промерзания.

Сечение столбов должно быть больше 40 х 40 см при бетонной или кирпичной кладке, 20 х 20 см либо 20 см в диаметре для монолитной армированной конструкции.

Разметка и земляные работы

В отличие от буронабивных свай, достигающих несущих пластов, столбы залить в скважины гораздо сложнее. Основной проблемой станет отсутствие песчаной засыпки пазух:

• через несколько лет грунт возле тела сваи самоуплотнится;
• наберет влаги, зимой замерзнет;
• силы пучения выдернут столб, как морковку с грядки;
• при наличии нижнего уширения столб поднимется вверх силами пучения, под подошву осыплется грунт;
• плита не позволит выдернуть столбик целиком, однако встать на место уже не сможет.

Копаем ямы под уширения столбчатого фундамента.

Поэтому единственно правильным способом будет разметка траншей с учетом ширины подошвы, дренажного контура, работ по возведению опалубки. Вместо квадратной шахты 40 х 40 см придется вынуть гораздо больше грунта 1 х 1 м минимум. При этом учитывается толщина всех слоев пирога фундамента, высота УГВ. Если последняя характеристика чуть ниже метра, заглубляться нужно на 0,6 м, не больше.

Подготовка

Строительство монолитного основания жилища по умолчанию должно обеспечивать защиту от коррозии, разрушения. В отсутствие кислорода единственной агрессивной средой под землей остается влага, которую следует отвести от подошвы дренами, остановить у поверхности бетонных конструкций по всей высоте гидроизоляционным ковром.

Строительство производится поэтапно:

• послойная засыпка – 20 см песка с увлажнением, виброуплотнением дважды (общая высота 40 см);
• подбетонка – высота стяжки 5 см, армирование отсутствует;
• гидроизоляция – 2-3-х слойный ковер рулонного материала на стекловолоконной основе;

Армирование

Технология устройства армопояса колонны с расширенной подошвой имеет вид:

• вязка арматурной сетки в размер плиты с учетом боковых защитных слоев (40 мм от опалубки до металла) с ячейкой 15 х 15 см либо 20 х 20 см толщиной 12 – 16 мм;
• стыковка к сетке изогнутых под прямым углом 12 – 16 мм стержней, выступающих над подошвой ростверка на 20 – 30 см (обычно 4 шт. по углам, по одной в середине каждой стороны);
• вертикальные прутки усиливаются горизонтальными квадратными хомутами из арматуры 6 – 8 мм;
• конструкция устанавливается на ковер гидроизоляции, который выпускается за габариты подошвы на 10-15 см, для последующего загиба на боковые грани подошвы.

Запрещено поднимать арматурную конструкцию металлическими обрезками, кирпичом, щебнем для обеспечения защитного слоя.

Уширение столба

Строительство подошвы представляет собой заливку плиты в опалубку. Площадь уширения вдвое больше сечения столба, высота всех элементов кратна 30 см. Устройство опалубки несложное – четыре скрепленных саморезами, уголками или брусками доски на дне ямы, траншеи.

Армирование уширения и столба.

Борта опалубки должны быть чуть выше проектного уровня, чтобы качественно выровнять поверхность бетона. Допустимая погрешность в горизонтальной плоскости составляет 1 см. заливка производится после установки арматурной конструкции.

Опалубка

Устанавливаем и укрепляем опалубку для столбчатого фундамента.

Дренаж и гидроизоляция

От периметра здания может изготавливаться на любом этапе, от котлована до обратной засыпки. Для устройства дренов необходима кольцевая траншея с единым уклоном к подземной емкости. На дне расстилается дорнит либо геотекстиль, производится засыпка 10 см щебня. В него укладываются перфорированные трубы в фильтре, устанавливаются смотровые колодцы. После чего, коммуникация засыпается очередными 10 см щебня, укрывается остатками геотекстиля.

Устройство гидроизоляции – несколько технологий разными материалами:

• пропитки – содержат пенетрирующие добавки, изменяют молекулярную структуру бетона, деля его водонепроницаемым по всей глубине;
• рулонные материалы – Бикрост, Технониколь и прочие аналоги на стекловолоконной основе, уложенные в два слоя;
• обмазки – мастики на эпоксидной, битумной основе;
• краски – эмали на основе смол битума.

Чаще всего применяются комбинированные методы, позволяющие добиться 50 – 70 летнего ресурса. Рулонные, обмазочные материалы придется обновлять каждые 15 лет.

Готовый столбчатый фундамент с железобетонным ростверком.

Обратная засыпка

После устройства дренажа, сплошного гидроизоляционного слоя по поверхности бетона необходимо защитить боковые поверхности от сил пучения. Пазухи засыпаются песком, уплотнение обязательно, так как рыхлые почвы крайне нестабильны. Чернозем плодородного слоя насыщен органикой, садится после ее перегнивания. В остальных грунтах присутствует глина, вспучивающаяся в морозы. Поэтому используют исключительно нерудные материалы, в которых пучение меньше.

Долговечность каждой постройки напрямую зависит от прочности основания под ней. Но всегда ли оправдано устройство массивной сплошной ленты фундамента, если планируется возведение легкой деревянной или каркасной постройки? Все чаще в этом случае монтируют менее затратный и вполне выдерживающий предполагаемую нагрузку столбчатый фундамент. Опорные столбы делают из различных материалов, применяя разные способы и технологии. Дальше речь пойдет об основании постройки, выполненной бетонными столбами.

Особенности столбчатого основания

Такой фундамент напоминает свайный, с той разницей, что готовые сваи вбиваются (ввинчиваются) в грунт, а столбы выливаются или выкладываются на месте в приготовленных углублениях. Основание, выполненное таким способом, гораздо удешевляет работу и делает ее менее трудоемкой.

Однако устройство столбчатого фундамента подходит не всегда. Если масса надземной части здания значительна (стены выполнены кирпичом, бетоном, шлакоблоком или другим тяжелым стройматериалом), предполагается большая площадь опоры на грунт. В этом случае лучше предпочесть сооружение заглубленного или мелкозаглубленного (в зависимости от структуры почвы) ленточного основания с достаточной площадью подошвы.

Если же дом предполагается возводить из легких стройматериалов (дерево, пенобетон, материалы для каркасного строительства), столбчатого фундамента, вернее площади его опоры на грунт, хватает.

Важно! Площадь подошвы столбчатого фундамента также рассчитывается. Регулируется этот показатель количеством вертикальных опор и их собственной поперечной площадью.

Симбиозом между ленточным вариантом устройства основания дома и столбчатым, является столбчато-ростверковый фундамент, когда вертикальные опоры дополнительно усиливаются и связываются между собой мелкозаглубленной железобетонной лентой. Так делают не только для усиления столбов, но и в тех ситуациях, когда обычное мелкозаглубленное ленточное основание постройки может быть ненадежно из-за рыхлых или склонных к пучению грунтов на участке. В этом случае столбы, опираясь подошвой на более глубокие и надежные грунтовые пласты, выполняют функцию свай, укрепляющих основную ленту.

Преимущества и недостатки фундамента из столбов

Устройство бетонных свай имеет ряд очевидных преимуществ, таких как:

• сравнительно небольшой расход материалов;
• намного меньшая трудоемкость (в сравнении с ленточным основанием);
• большая эффективность и прочность в заболоченных, рыхлых грунтах и склонных к пучению;
• возможность комбинировать с другими фундаментными конструкциями.

Однако есть и недостатки, ограничивающие устройство столбчатого фундамента в некоторых случаях:

• нельзя сооружать в случае большой предполагаемой нагрузки на основу (тяжелые строения);
• невозможность устройства подвального помещения;
• неустойчивость к горизонтальным подвижкам грунтовых пластов;
• пустота под базовым перекрытием (для его закрытия сооружается забирка по периметру основания).

То есть устройство фундаментной конструкции из столбов, в том числе бетонных, допустимо не всегда, а только лишь при определенных условиях. Однако, с учетом тенденции к ускоренному строительству построек из легких материалов, сооружение недорогих оснований из столбов становится с каждым годом актуальней.

Принципы расчета столбчатого фундамента

Устройство такого основания под постройку также требует проведения расчетов. Необходимо рассчитывать количество опорных столбов, их расположение и суммарную площадь опоры на грунт.

Располагаются опоры по такому принципу. Обязательно столбы должны быть под углами постройки и местами, где к внешним стенам примыкают простенки. Расположение остальных столбов зависит от проведенных расчетов нагрузки на основание. Однако, вне зависимости от рассчитанной площади подошвы, расстояние между соседними опорами не должно превышать 2-2,5 м (в зависимости от выбранной конструкции ростверка). Минимальным целесообразным расстоянием между столбами считают 1 м.

Если расчет необходимой суммарной площади подошвы фундамента показывает необходимость еще уменьшать дистанцию между опорными конструкциями, значит, столбчатое основание может оказаться неэффективным для массы данной постройки. В этом случае лучше остановиться на устройстве ленточной основы под постройку или ее комбинации со столбами или сваями (если тип грунта не позволяет залить простую мелкозаглубленную бетонную ленту).

Способы заливки бетонных столбов

Прежде, чем приступить к устройству бетонных фундаментных опор, производится разметка участка под строительство согласно проекту. С помощью натянутых нитей формируются наружные контуры и прямые углы. Если планируется устройство столбчато-ростверкового основания, нитями отбивается и внутренний периметр, соответствующий краю траншеи, после чего последняя роется на расчетную глубину.

Наиболее распространенным способом устройства столбов является заливка бетона в заранее приготовленные формы. Процесс выглядит следующим образом.

1. По периметру будущего основания постройки отмечаются места установки опор согласно проведенным расчетам.
2. Ручным буром готовятся углубления. Их глубина зависит от степени промерзания грунта в регионе и уровня залегания устойчивых грунтовых пластов. Даже если стабильный грунт лежит неглубоко, подошва столбы делается ниже уровня промерзания на 15-25 см. Диаметр опор должен соответствовать рассчитанной площади каждого столба.
3. Из рулонного гидроизоляционного материала (рубероид, гидроизол) формируется цилиндр (2 слоя), на 3-4 см уже приготовленного углубления. Продольный стык закрепляется скотчем, ним же делается несколько фиксирующих стежек вокруг приготовленного цилиндра.
4. Форма под заливку бетона помещается в углубление, на дно насыпается песчано-гравийная подушка. Сваривается или скручивается вязальной проволокой армирующая конструкция, сформированная из нескольких металлических стержней. Одна арматура, обычно центральная, делается длиннее других на 30-40 см, чтобы выступала за оголовок цилиндра. Она будет связываться в одну конструкцию с армирующим каркасом бетонной ленты.
5. Сформированная из гидроизоляционного материала труба постепенно заполняется жидким бетоном. Цементный раствор желательно послойно утрясать вибрационным приспособлением. Верхние края залитых столбов должны располагаться в одной горизонтали, для чего перед заливкой трубы выставляют с помощью водного (лазерного) уровня. Залитым столбам дают выстояться до полного схватывания бетона, после чего переходят к устройству ростверка.

Выше описан самый распространенный способ устройства опор. Как вариант часто используют готовые трубы (канализационные из ПВХ) или выкладывают столбы из готовых бетонных блоков. Второй способ более трудоемкий, так как приходится под каждый столб готовить углубление рытьем. При большой глубине размещения подошвы столба это очень неудобно.

Варианты устройства ростверков

Одним из вариантов является заливка мелкозаглубленного бетонного фундамента, связанного и опирающегося на столбчатые опоры. Для его заливки роется траншея (как описано выше) и устанавливается вертикальная деревянная опалубка по периметру будущей постройки и под внутренние простенки.

Перед заливкой ленты обязательно формируется армирующая конструкция, которая связывается с выступающей арматурой столбов. Так получается монолитное сооружение, где поверхностно устроенная бетонная лента опирается на сформированные столбы. Этим достигаются такие цели:

• удешевление конструкции (по сравнению с устройством заглубленной ленты);
• достаточная прочность основания;
• сплошная основа под возведение стен (нет необходимости делать забирку между опорами).

После армирования полость опалубки заливается бетоном, при отвердении которого деревянная ограждающая конструкция разбирается. Прежде, чем начинать возведение стеновых конструкций, бетону дают набрать прочность (созреть), после чего делается гидроизоляция фундаментной поверхности.

Вторым вариантом ростверка является монтаж деревянных бревен (брусьев) поверх столбов. Такая конструкция готовится под легкие постройки каркасного, каркасно-щитового типа или деревянные дома. В этом случае между низом дома и поверхностью грунта образуется пустое пространство. В целях защиты нижних конструкций от погодных влияний и для улучшения общего вида постройки между опорами делается забирка, - ограждение, закрывающее пространство между поверхностью грунта и низом стен.

Варианты устройства забирки

Сейчас ограждение пространства между столбами фундамента делают несколькими способами с применением различных материалов. Для зашивки цоколя между столбами под деревянным домом чаще используют древесину. Также в качестве стройматериала используют:

• кирпич (кладка);
• бетон (заливка с армированием);
• листовые материалы (профлист, плоский шифер, плотные утеплители (экструзионный пенополистирол).

Особенность сооружения забирки в том, что конструкция не должна быть жестко связана с фундаментными опорами и иметь вентиляционные отверстия. Первое условие соблюдается для того, чтобы ограждающая конструкция не разрушалась при возможной осадке фундамента и подвижках грунта. Вентиляционные отверстия не дают в пространстве под постройкой скапливаться избыточной влаге, пагубно влияющей на строительные конструкции.Один из наиболее популярных вариантов, - деревянная забирка делается так.

1. Между столбами по периметру роется траншея около 30 см глубиной в самой низкой точке грунта. Дно рва подсыпается щебенкой с песком и на сформированную подушку после ее трамбовки и выравнивания укладывается брус (бревно). Второй брус крепится к низу стены постройки по периметру.
2. К брусьям вертикально крепятся доски и защищаются гидроизоляционным материалом снизу до уровня грунта. После траншея засыпается щебенкой или керамзитом и сверху бетонируется.
3. Надземная часть дощатой забирки обрабатывается и красится или обшивается каким-либо наружным отделочным материалом. Если предполагается обшивка, доски крепятся не всплошную, а с определенным шагом, формируя обрешетку для фиксации отделочного материала.

Столбчатый фундамент из бетонных опор обходится владельцам примерно вполовину дешевле ленточного основания, даже учитывая необходимость устройства забирки. По прочности же основа постройки, выполненная столбами, не уступает залитой всплошную железобетонной ленте.