Как правильно сделать столбовой фундамент своими руками. Как обустроить столбчатый фундамент своими руками. Расчет основания столбчатого типа

Долговечный и недорогой столбчатый фундамент обычно строится под зданиями, стены которых можно назвать облегченными – а это деревянные и щитовые бани, каркасные и выполненные из пеноблоков. Но бывает, что нулевой уровень такого типа закладывается и под тяжелой кирпичной баней – когда нужно глубокое заложение и ленточный фундамент в таком случае может разорить. Ведь столбчатые обходятся минимум в полтора раза дешевле последнего варианта, чем, собственно, и хороши.

Для обычно легкой и небольшой бани массивные ленточные фундаменты нередко сродни ненужной роскоши – а вот столбчатый подходит для такого строительства куда больше: и по цене, и по прочности. Да, традиционное устройство столбчатого фундамента не предполагает наличие подвала – но в нем русская парная как раз не нуждается.

Бюджетный столбчатый фундамент с ростверком

Если строить столбчатый фундамент своими руками, то первым делом необходимо сделать его точный расчет. Для чего необходимо вычислить массу бани, а здесь важно учитывать и ее снеговую нагрузку – в Московской области это примерно 100 кг на каждый квадратный метр площади. Как и вес внутреннего наполнения бани: мебели, печи и людей – что это еще 100 кг на тот же метр.

К слову, если трудно вычислить несущую способность грунта на определенной местности, тогда лучше исходить из такого расчета: 0,5-0,6 кг на см2. По сути, именно такие параметры у торфяника или старого осушенного болота. Во всех остальных случаях – дела намного лучше.

Этап I. Изготовление ям

Самый простой способ – взять бур диаметром в 25 см и просверлить им в грунте небольшие ямы – 15-20 см. Это будет основой для изготовления нижней части столбов. Она обязательно армируется мелкой сеткой и засыпается пескобетоном 200-й маркой.

В центральной части ямы нужно вставить несколько прутков арматуры так, чтобы они выглядывали из ямы не более, чем на 10 см. Это могут быть старые и ненужные куски труб, железки и обломки.

А чтобы цементное молочко не впитывалось в грунт, помогут куски рубероида или даже обычные полиэтиленовые пакеты.

Этап II. Установка столбов

Берется кусок асбоцементной трубы, с диаметром 10 см, в него кладутся два арматурных прута диаметром 1,2 см и все это ставится на «башмак». Заливать нужно таким же пескобетоном, попутно все утрамбовывая еще одним прутом. Сверху – либо болт, либо еще один кусок арматуры.

Этап III. Второе бурение

Чтобы отвердел бетон после последних действий – необходимо около 4-5 дней. Далее – можно начинать второе бурение. Для этого понадобится бур – им делается отверстие с диаметром 30 см и обязательно ниже расчетной глубины промерзания. В этот проем нужно быстро вставить получившийся столб – так, чтобы он не осыпался. Прочность его может достигать до 11 тонн нагрузки.

Этап IV. Строительство ростверка

Ростверк для такого столбчатого фундамента сделать можно из металла, бетона и даже дерева – здесь уже что кому больше нравится. Главное только, чтобы сам ростверк висел над грунтом более, чем на 10 см.

Главный плюс такого вида фундамента в том, что он годится практически для любых бань, обладающих не сильным весом – бревенчатых, брусовых и каркасных. А служит он долго – хоть сто лет, причем даже тогда, когда стоит на болоте.

Основательный опорно-столбчатый фундамент

Конечно, столбы фундамента могут самого разного материала – из бетона, кирпича или камня. Но наиболее популярен сегодня для индивидуального строительства доступный по цене и практичный железобетон.

Итак, вот как строится стандартный столбчатый фундамент для бани:

Этап I. Подготовка участка

Все начинается с очистки участка – для этого срезается весь верхний слой грунта, прямо вместе с растениями. Его толщина обычно чуть более 30 см, и под фундаментом его оставлять нельзя.

Если же на участке есть глина, то нужно сделать дополнительную гравийно-песчаную подсыпку. Ее толщина зависит от геологических особенностей грунта.

Теперь на ландшафте снимаются все неровности, в ямы подсыпается грунт и с помощью колышков и веревок можно начинать разметку под будущий фундамент.

Этап II. План фундамента

Далее с чертежей на земельный участок нужно перенести план будущей бани – где и что будет. Сделать это можно стандартными материалам, закрепив оси и отметив основные размеры будущего фундамента. Насколько точно все будет размечено – настолько легче будет потом работать.

Этап III. Подготовка ям

Ямы для железобетонного столбчатого фундамента роются либо вручную, либо с помощью экскаватора – что, конечно же, и легче, и дороже. Располагаться они будут по осям.

Если глубина ямы не превысит метра, можно ее стенки не укреплять. Если больше – копать придется с откосами и ставить крепления из досок со специальными распорками.

Ямы должны получиться на 30 см больше рассчитанной глубины залегания фундамента – чтобы можно было гравийно-песчаную подсыпку. Ширина же берется чуть более, чем она будет – чтобы опалубка и распорки стали свободно.

Этап IV. Установка опалубки

Чтобы сделать хорошую опалубку для столбчатого фундамента бани, понадобятся струганные доски до 40 мм толщиной и 150 мм шириной. Как вариант, можно использовать вместо древесины ДСП, металлические листы и влагостойкую фанеру. Ставить доски нужно к бетону.

Этап V. Армирование фундамента

Армировать фундаментные столбы нужно в продольном направлении стержнями А3 и диаметром 12-14 мм. Горизонтальные перемычки ставить нужно с шагом 20 см – для этого вполне подойдет проволока 6 мм диаметром.

Чтобы потом связать через арматурный каркас столбы с ростверком, нужно, чтобы стержни выходили над обрезом фундамента минимум на 10-15 см. К слову, ростверком может послужить и что-то более солидное – именно так строится фундамент столбчато-ленточный, имеющий свои преимущества, но, правда, не всегда оправданный для бани.

Этап VI. Заливка столбов фундамента

Заливать бетон нужно уже в установленные трубы, которые останутся потом в земле с фундаментом.

Укладывать его необходимо послойно – по 20-30 см, используя для удобства процесса ручные вибраторы. Так будет обеспечена однородность смеси и из раствора уйдет весь воздух.

Этап V. Гидроизоляция столбчатого фундамента

Защитить от влаги будущий фундамент можно теми же материалами, как и ленточный. Это мастики холодного и горячего приготовления, оклеечные мембраны, рубероид на битуме – и все новые и хорошо зарекомендовавшие себя материалы.

Этап VI. Строительство ростверка

Монолитный пояс и цельный, и столбчатый фундамент из блоков делает более жестким и устойчивым. А делать его можно из сборных железобетонных рандбалок или сразу монолитным.

Итак, если делается сборный пояс, то перемычки нужно хорошо соединить друг с другом обрезками арматуры – приварив их сваркой монтажными петлями. Далее уже устанавливается опалубка, арматурный каркас и все заливается бетоном марки М200.

Как только бетон застынет и станет прочным, и будет проведена гидроизоляция, пазухи ям можно засыпать грунтом и начинать монтаж плит перекрытий.

К слову, чтобы защитить подпольное пространство под такой баней от снега и холодного воздуха, между столбами обычно делают забирку – специальную стенку, чаще всего из кирпича. Привязывать ее к столбам не нужно – ведь баня еще будет оседать, и так могут появиться трещины. А уже в самой забирке делаются технологические отверстия для коммуникаций. Внешне все это красиво декорируется фальшпанелями и сайдингом – вот все дела.

Столбчатый фундамент – вариант не сплошной конструкции, которая используется под сооружение легких построек, каркасных и щитовых домов. Основное его преимущество – быстрота и простота возведения, минимальные затраты по стройматериалам. Пошаговая инструкция возведения столбчатого фундамента своими руками заключается в себя несколько основных этапов: расчет количества столбов, разбивка участка, земляные работы и сооружение фундамента.

Таблица №1 Расчет количества столбов

В основе расчета лежат два показателя:

• сопротивление грунта,
• несущая способность опор.

Первая величина является табличной, поэтому выбирается с учетом типа грунта на строительной площадке (см. таблицу №1). Именно от нее зависит, какое сечение будет у столбов. Вторая является расчетной, где в основном учитывается вес постройки. Но так как опорно-столбчатый фундамент сооружается под легкие одноэтажные строения, то можно упростить расчеты, взяв за основу расположение опор. Их обязательно возводят под углами строения, а также в местах стыка перегородок и внешних стен. Промежуточные столбы располагают в диапазоне 1-2 м между собой в зависимости от их сечения.

К примеру, если для возведения опор используется полнотелый бетонный блок размерами 390х180х190 мм, уложенный попарно, то расстояние между стойками можно оставить 2 м. Если применяется кладка в полтора кирпича, то шаг расположения надо уменьшить до 1,5 м.

Материалы для столбчатого фундамента

Фундаментную конструкцию из столбов сооружают на плотных почвах, на пучинистых грунтах надо использовать свайную разновидность, ленточную или плитную. Поэтому столбчатый фундамент – это или мелкозаглубленное сооружение, или заложенное ниже промерзания грунта на 20-30 см.

Возводят ее из блочных материалов (кирпич, бетонные или газосиликатные блоки, бревна или брус) или в виде монолитного элемента способом заливки в опалубку бетонного раствора. Опалубка может быть разборной или неразборной из труб (пластиковых, стальных, асбоцементных).

Разметка мест расположения столбов, к примеру, фундамента прямоугольной формы – это точное нанесение периметра сооружения на плоскость стройплощадки. Здесь главное выставить углы строения под 90°. Сделать это просто. Надо взять за основу правило «золотого треугольника», оно же теорема Пифагора. То есть, одна сторона угла должна равняться 3 м, другая 4 м, а расстояние между концами сторон, оно же гипотенуза прямоугольного треугольника, должно равняться 5 м.

Периметр строения обозначается прочной бечевкой или шпагатом, которая натягивается между вбитыми в грунт по углам постройки клиньями. Окончательно проверить правильность нанесенной разметки можно измерением диагоналей. Они по длине должны быть равны.

Земляные работы

Здесь все зависит от того, из какого материала столбчатый фундамент решено возводит:

1. Если это блочные материалы, тогда под них лопатой выкапывается прямоугольной формы яма. Глубина определяется на стадии проведения расчетов. Обычно блочная разновидность является конструкцией малозаглубленной или поверхностной.
2. Если это бетонный раствор, то под столбы бурятся скважины круглого сечения, для чего можно использовать садовый бур. К примеру, монолитная опора сечением 200 мм² и глубиною 1 м выдерживает 3-7,5 тонн нагрузки в зависимости от типа грунта.
3. Монолитная конструкция может быть и прямоугольного сечения, для чего необходимо сооружать под каждый столб опалубку, соответствующей формы. Объем земляных работ в этом случае сильно увеличивается, потому что для установки опалубки необходимо пространство. Поэтому размер ям увеличивают по 40-50 см с каждой стороны.

Сооружение опорно-столбчатого фундамента

Рассмотрим все разновидности по отдельности с учетом используемых стройматериалов.

Ямы квадратного сечения выкопаны, в них надо сделать трамбованную подушку из песка толщиною 30 см. Этот размер выбирается не зря. Песок такой толщины выполняет дополнительно функции гидроизоляции. Через такой слой вода снизу не доберется до фундаментных столбов.

Теперь о сборке блоков:

1. В ямы, расположенные по углам постройки, укладываются по одному бетонному блоку. Их укладывают ближе к внешней стенке.
2. С помощью шнурки, натянутой между блоками, и уровнем, блоки выставляются в одной горизонтальной плоскости. Обычно под те, которые находятся ниже, подсыпают песок, приподнимая до требуемого уровня (до шнурки).
3. Рядом с уже уложенными блоками укладывают еще по одному так, чтобы оба элемента составляли единую верхнюю плоскость, расположенную точно по горизонту.
4. По натянутым шнуркам укладываются и выставляются промежуточные столбы.
5. После чего второй ряд блоков укладывается на кладочный раствор поверх первого ряда, только поперек, чтобы образовалась перевязь. Здесь последовательность точно такая же: собираются угловые элементы, натягивается шнурка между ними с выставлением по горизонтали, наращивание промежуточных столбов.

Если столбчатый фундамент сооружается из кирпича, то технология сборки ничем от предыдущей не отличается.

Кладку камней надо проводить с перевязью не только по вертикали, но и по горизонтали.

Есть два способа заливки, которые друг от друга отличаются наличием опалубки или отсутствием. Если на участке грунт плотный глинистый, то устанавливать трубы в подготовленные скважины нет необходимости. Кусок трубы потребуется только для формирования цокольной части (над грунтом). Важно – выставить трубы между собой по горизонту.

Делать это надо точно так же, как и при выставлении столбов из блочных материалов:

1. Для этого в скважину засыпается песок, трамбуется.
2. Кусок рубероида скручивается в трубку диаметром, равному диаметру скважины, куда и вставляется.
3. Сверху скважины устанавливается труба высотою, равной высоте внешней части опорного столба.
4. Внутрь можно установить армирующий каркас из арматуры. Если строение легкое, к примеру, беседка или летняя терраса, то армокаркас можно не использовать.
5. Производится заливка бетонного раствора с трамбовкой.
6. Через 28 дней фундамент можно нагружать.

Если на участке грунт мягкий (рыхлый), к примеру, с большим количеством песка, то в скважины лучше установить трубы. Их монтаж, выставление в горизонтальной плоскости, заливка бетонного раствора производятся так же, как и в предыдущем случае.

Это более сложный процесс, потому что связан со сборкой опалубки, которую через 7 дней после заливки бетона надо разобрать и удалить.

1. В подготовленные ямы засыпается песчаная подушка.
2. Собираются опалубки квадратного сечения из досок или плоских прочных материалов: фанера, ОСП, металлический лист, профнастил и прочее. Основное требование к конструкции – прочность, потому что заливаемый внутрь бетонный раствор будет давить на стенки опалубки своим весом.
3. Устанавливается армирующий каркас из стальной арматуры, которая по форме собой представляет клетку с шагом между стержнями в пределах 10-20 см.
4. Заливается бетон, который трамбуется.
5. Через неделю опалубку можно демонтировать, а нагружать опорные столбы можно через 28 дней. За это время бетон наберет свою марочную прочность.
6. После разопалубки столбы засыпаются грунтом с трамбовкой.

Каменные столбы

Природный камень, как материал для сооружения опорно-столбчатого фундамента, используется нередко. Конструкции из него получаются прочными и надежными. Чисто технологически столбы из камня взводятся по двум технологиям:

Кладочная технология считается сложной, потому что приходится подбирать куски материала по размерам. Большие камни укладываются вниз. По мере поднятия столба их габариты можно уменьшать, но лучше, чтобы все блоки были одинаковыми. При этом колотая поверхность камней создает сложность подгонки одного элемента к другим. Производитель работ должен иметь опыт кладки камней в столбы.

В этом плане бутобетонный способ проще, но в плане расхода бетонного раствора невыгоден, потому что смесь собой должна заполнить все пустоты между камнями. А это большой объем. Бутобетонные столбы сооружаются по следующей технологии:

• собирается опалубка;
• в нее засыпается песчаная подушка;
• укладываются камни в один ряд;
• заливается бетон, который должен собой заполнить пустоты;
• укладывается второй ряд камней;
• заливается бетон;
• И таким образом до требуемой высоты опорного столба, а точнее, до верхних краев опалубки.

Любой опалубочный способ сооружения опорных столбов требует точного выставления именно опалубки, как по высоте каждого элемента, так и по горизонтали между всеми. Для подгонки столбов по высоте последний слой камней можно выложить из кусков небольших размеров или заливкой бетона толстым слоем.

Видео: Установка опалубки столба, армокаркаса и заливка пятки столбчатого фундамента

Видео 2: Обратная засыпка и заливка столба

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:

Плюсы	Минусы
Низкая стоимость и трудоемкость как следствие небольшого объема земляных работ и требуемых материалов.	Невысокая несущая способность: на обычных грунтах получить ее свыше 7 тс/столб вряд ли возможно. Фундаменты ТИСЭ (см. далее) весьма перспективны, но обещания 15 тс/опора исходят не от разработчиков данной технологии, а от ее восторженных сторонников.
По той же причине – быстрота возведения; каркасный дом на столбчатом фундаменте можно построить за лето вдвоем.	Как следствие предыдущего – непригодность для многоэтажного строительства: т.к. придвигать столбы друг к другу слишком близко нельзя (см. выше), то их под тяжелым зданием просто не поместится сколько нужно.
В большинстве случаев не требуется спецтехника, кроме бетономешалки; остальные виды работ можно выполнять ручным инструментом.	По той же причине – плохое использование несущей способности грунта: пусть он снесет и 10 кг*кв. см., городить в нем щетку из столбов смысла нет, они просто подломятся по принципу домино и дом сползет набок.
Простота расчета как следствие несложного взаимодействия элементов конструкции между собой и с грунтом.	Невозможность использования на слабых, несущих менее 1,7 кг*кв. см, грунтах, в отличие от свайного, см. далее.
По той же причине – пригодность без особых ухищрений для самых разнообразных местных условий.	Чувствительность к горизонтальным нагрузкам: если под домом тонкий слой пучащегося грунта, а под ним мощный слой плотного непучащегося, то при резком похолодании после дождей касательные напряжения способны сломать столбы.
Все по той же причине – можно не платить 30-100 тыс. руб. за рабочий проект, а ограничиться эскизным за 3-10 тыс. руб. или вовсе вытянуть бесплатный из рунета и просчитать к нему столбы, как описано далее.	Непригодность, по той же причине, для существенно неоднородных грунтов: если грунт под гумусом на участке под застройку – лоскутное одеяло из плотных суглинков и рыхлых супесей, песков, хрящеватых и гравелистых кусочков, нужно закладывать фундамент любой, кроме столбчатого.
Достаточная простота законодательного оформления, опять по тем же причинам. Пусть муниципальный инспектор стойкий, непримиримый, убежденный и прожженный взяточник, но он всегда опытный строитель. Что касается столбчатого фундамента, то одного взгляда на проект ему хватит, чтобы увидеть – будет фундамент держать дом или нет. Если грубых ошибок нет, то все-таки утвердит или напишет замечания/предписания, где нужно доработать; их оплата входит в госпошлину.	Непригодны на сильно обводненных или замусоренных грунтах и при высоком, выше примерно 2,5 м от поверхности, стоянии грунтовых вод.
Для заложения столбчатого фундамента не требуется высокой строительной квалификации, оно под силу и дилетанту.	Невозможно обустроить подвал.
Не требуется тщательная планировка стройплощадки, строительство дома на столбчатом фундаменте своими силами возможно на уклоне до 15-20 градусов (!).	Уязвимость: когда дом уже стоит на фундаменте, производить земляные работы большого объема можно не ближе двойного заглубления его столбов, а траншеи нужно копать очень осторожно.
В работе постоянно нужен всего 1 неквалифицитрованный помощник; кратковременно эпизодически – еще 2-3 таких же.	По той же причине, сложность подводки дополнительных коммуникаций.
Чрезвычайно дешевый, легкий и простой в исполнении деревянный столбчатый фундамент в определенных условиях (см. далее) может оказаться долговечнее и надежнее бетонного, кирпичного или каменного (!!).	Невозможность сооружения капитальных пристроек как следствие того же обстоятельства.
Возможность в некоторых случаях ремонта фундамента своими силами, см. далее. Ремонт фундамента сложнейшая инженерно-техническая задача, и столбчатый фундамент – единственный, которых иногда позволяет ремонтировать себя своему хозяину.	Как следствие всех указанных выше факторов – непродолжительный срок службы; 50 лет – предел.

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:

Свайно-ленточные (слева)

Столбчато-ростверковые (справа)

Для грунтов обычной структуры по вертикали: гумус-суглинок-супесь-песок. Пригоден и для других неоднородных по глубине грунтов. Скважины свай – без камуфлета.Сваи – обычной конструкции: армирование по окружности с поперечными связями.Сваи устанавливаются на песчаной подушке.Для армирования свай и ленты допустимо использование стеклопластиковой арматуры.При заливке свай используется виброуплотнение.

Для грунтов, однородных по глубине: щебнистых, гравелистых, хрящеватых. Слой гумуса в них часто плохо выражен, т.к. в хорошо проветриваемых и промываемых ходах между твердыми включениями корням и червячкам-букашкам и так привольно.Скважины под столбы – с камуфлетной камерой.Столбы – с полусферическими подошвами.Армирование столбов – мощная центральная труба и 2 узкие высокие П-образные скобы с отогнутыми концами из арматуры диаметром 8-10 мм. Скобы образуют 4 вертикальные ветви, которые соединяются поперечными связями из 4-6 мм проволоки с шагом 300-400 мм.Столбы заливаются без подушки, непосредственно на грунт.Оболочка столбов – мягкая или пластиковая, т.к. тяжелая асбоцементная или стальная продавит еще не застывшую подошву.Заливка столбов – без теперерыва: До дна вставляют оболочку. - Устанавливают арматурный каркас, чтобы «усы» скоб как бы защелкнулись в выемке дна камуфлета. - Заливают бетон на 1/3 высоты оболочки. - Оболочку приподнимают на высоту, указанную в спецификации на бур, и надежно фиксируют. - Заливают остаток столба с гидроуплотнением (послойно), как описано выше. После схватывания столбов выжидают 7-14 дней, смотря по погоде, и формируют ростверк. Он может быть и висячим, как на рис., и лежачим, и заглубленным.

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.

В зависимости от того, какой грунт находится на строительном участке, приходится правильно выбирать тип фундаментной конструкции. Если грунт мягкий, подвижный, с подтоплением или с высоким уровнем пролегания грунтовых вод, тогда без столбчатого фундамента не обойтись. При кажущейся простоте проведения монтажных работ, процесс сооружения столбчатой конструкции требует точного расчета относительно несущей способности каждой опорной стойки. Но среди всех типов основ под дом этот самый дешевый в плане расхода материала, тем более, есть возможность использовать различные стройматериалы для нее. Давайте рассмотрим, пошаговую инструкцию сооружения столбчатого фундамента своими руками.

Преимущества и недостатки столбчатого фундамента

Об одном из достоинств уже упоминалось, это малозатратное строительство. К преимуществам можно еще добавить:

• быстрое сооружение фундамента;
• нет необходимости применять строительную технику;
• простота проводимых работ, поэтому сделать столбчатый фундамент своими руками – не проблема;
• отсутствие дополнительных мероприятий, связанных с теплоизоляцией фундаментной основы;
• столбчатый фундамент легко поддается ремонту;
• можно возводить этот вид на промерзших грунтах;
• срок службы столбов при точном следовании технологии до 100 лет.

Что касается недостатков, то их не так много:

• не очень высокая несущая способность, поэтому на столбах рекомендуется сооружать легкие постройки: деревянные, каркасные, щитовые;
• устойчивость опор снижается, если они возводятся на подвижных грунтах;
• отсутствует возможность организовать подвал или подпол.

Перед тем как начинать делать столбчатый фундамент своими руками, надо ознакомиться с его классификацией, материалами и провести расчет.

Общая схема устройства столбчатого фундамента

Общую схему проведения строительных работ можно обозначить несколькими главными этапами. Они, в принципе, не отличаются от возведения любого типа фундаментов.

1. Проводится расчет несущей способности с учетом количества опорных столбов и веса постройки.
2. Изготавливается общий чертеж столбчатого фундамента с точным указанием расстояния между стойками, сечением опор и высотою выступа над уровнем грунта.
3. Проводятся подготовительные работы: разметка в точности по плану, земляные с выкапыванием ям - скважин, изготовлением армирующих каркасов, подсыпкой подушки в ямы, гидроизоляция и установка каркасов. Если есть необходимость, то собирается опалубка цокольной части.
4. Изготовления бетонного раствора и его заливка в подготовленные скважины с последующим удалением воздуха путем штыкования смеси. Если в качестве материала для столбчатого фундамента используются кирпичи или блоки, то производится их укладка.

Весь узел столбчатого фундамента – это объединение столбов горизонтальной лентой, которая называется ростверком. Он может быть бетонным, металлическим, деревянным или быть нижним венцом бревенчатого сруба.

Как видно, позиций по схеме не так много, поэтому и считается, что столбчатый фундамент своими руками возводить несложно.

Классификация столбчатых фундаментов по материалу

Как и любая основа под дом, столбчатый фундамент должен быть прочным и надежным. Поэтому для его сооружения используются строительные материалы, которые могут обеспечить необходимую прочность и надежность. К таким относятся бетон, бетонные блоки, кирпичи, камень, металл и некоторые сорта древесины, которые используются в виде бревен или бруса, установленных вертикально.

Выбор материала на самом деле ответственный момент, от которого зависит качество конечного результата. И если стоит задача – построить столбчатый фундамент своими руками, то надо правильно выбрать материал для его возведения. К примеру, считается, что монолитные конструкции лучше возводить на водо ненасыщенных грунтах, а блочные сборные на сырых.

Монолитные железобетонные столбы

Это самая прочная и надежная конструкция. У такого фундамента под столбы высокая прочность на растяжение и сжатие. Конечно, если учесть правильно проведенное армирование. При этом если грамотно распределить стойки по всему периметру дома, учитывая необходимое сечение опор, то на таком фундаменте можно возводить многоэтажные строения.

Добавим, что фундамент столбчатый железобетонный сооружается в тех случаях, когда необходимо залить его на достаточную глубину, и чаще ниже уровня промерзания грунта. Он прекрасно выдерживает пучение почвы, но боится соприкосновения с грунтовыми водами. Поэтому надо позаботиться о гидроизоляции опор.

Асбестоцементные столбы

Трубы из асбестоцемента для сооружения столбов для фундамента используются не часто. Хотя они прекрасно себя чувствуют в любых грунтах. Несущая способность у них не высокая, но она и не требуется, потому что трубы в конструкции фундамента выполняют функции опалубки.

Столбы из пластиковых труб

Здесь та же ситуация, что и с асбоцементными. То есть, пластиковые трубы выступают в роли опалубки. Они не подвергаются коррозии, не разрушаются под действием воды, поэтому для них не нужна гидроизоляция. Единственное – это надо правильно опоры залить под фундамент. А именно: установить в них армирующий каркас и залить бетонный раствор.

Из кирпичей или блоков

К кирпичным столбам для фундамента надо относиться как к самым давно известным конструкциям. Из истории европейской и российской архитектуры они являются «долгожителями». До сих пор кирпичные столбы стоят под огромными зданиями, и стоять, как видно, будут еще не одно столетие. Потому что отношению к выбору кирпичей в те давние времена было серьезны. Обязательно использовался жженный кирпич высочайшего качества. Поэтому, сооружая дом на столбчатом фундаменте, надо учитывать это требование.

Что касается блочных столбов, то по прочности они не уступят кирпичным, конечно, в зависимости от материала, из которого блоки изготавливаются. Предпочтение лучше отдать бетонным блокам, шлакоблок в этом плане не может нести большие нагрузки, хотя их используют под легкие постройки типа веранда, баня и так далее.

К блочным конструкциям можно отнести столбы, возведенные из камня. Неплохой вариант, достаточно прочный, но подвиги грунта такие опоры выдержать не могут. Поэтому, когда строится дом на склоне, то от каменных стоек лучше отказаться. Как замена им – фундаменты из бутобетона. Это когда в подготовленную опалубку засыпаются камни, а затем их заливают бетонным раствором.

Деревянные столбы

Такой столбчатый фундамент, как и кирпичный, используется в России давно. Сегодня он не так востребован, но, к примеру, под бани, установленные у реки или озера, они встречаются часто. Надо отдать должное правильному выбору древесины. Чем она прочнее, тем дольше срок эксплуатации столбов. При этом необходимо очень тщательно провести защитные мероприятия.

1. Обработка всего столба антисептическими составами.
2. Обработка углубленной в грунт части битумными мастиками с приклеиванием слоя или двух рубероида.

Все это сделать самому – не проблема, главное – не только сделать защиту, но и установить под столбы деревянные опоры в виде доски толщиною не меньше 50 мм и шириною по всей площади в два раза больше, чем сечение столба. Опорные доски также надо защитить от влаги и негативного действия грунта.

В основном используют деревянные стойки под легкие сооружения. хотя еще лет сто тому назад на них строили боярские хоромы в несколько этажей.

Виды столбчатого фундамента по глубине заложения

Морозное пучение – это та сила, которая при проектировании столбчатого фундамента берется в расчет в первую очередь. Это очень опасное давление, которое при неправильной закладке может разорвать основу дома. Поэтому большое количество вариантов сооружения зданий рассматривается с точки зрения воздействия на фундаментную конструкцию морозного пучения.

Основное правило проектирования гласит – фундамент должен закладываться ниже глубины промерзания грунта на 30 - 50 см. И если данный показатель равен, к примеру, 1,2 м, то соответственно глубина заложения будет равна 1,5 - 1,8 м.

Но часто легкая постройка не может оказать такого давления на стойки опор, чтобы сдержать силы морозного пучения. То есть, даже при закладке на большую глубину фундамент будет подвергать деформациям. Поэтому когда строится столбчатый фундамент своими руками, надо учитывать, что существует еще две позиции: мелкозаглубленный и поверхностный.

Столбчатый незаглубленный фундамент

Незаглубленные столбчатый фундамент или поверхностный – это все те же стойки, только их глубина заложения не превышает 30 - 40 см. Часто их просто сооружают на поверхности грунта, предварительно сделав подушку и гидроизоляцию. Проектировщики относят эту разновидность к тем фундаментам, глубина заложения которых не превышает треть от уровня промерзания грунта. Из нашего примера: 120: 3 = 40 см.

Устройство столбчатого фундамента данного типа относится к категории самых дешевых и быстровозводимых конструкций. Как показывает практика, для них обычно используют блочную модификацию с применением блоков, камней или кирпичей. Но так как высота столбов не очень большая, а значит, их несущая способность тоже невысокая, поэтому рекомендуется увеличить площадь сечения опор. Минимальный размер – 40 х 40 см.

Мелкозаглубленный столбчатый фундамент

Мелкозаглубленный фундамент из своего названия говорит о том, что он заглубляется в грунт, но не на большую глубину. Во всяком случае, не ниже уровня его промерзания. Проектировщики глубину их заложения ведут из расчета 0,5-0,7 от глубины промерзания земли. Опять-таки из нашего примера: 120 х 0,5 = 60 см.

Основное требование к данной конструкции – не касаться грунтовых вод.

Фундамент с ростверком

Узел столбчатого фундамента – ростверк несет на себе одну единственную задачу – распределить нагрузку от дома на все столбы равномерно. Как уже было сказано выше, ростверк может быть сооружен из бетона, металла (швеллер или двутавр), дерева (брус сечением 150 х 200 или 200 х 200 мм) или быть бревном первого венца сруба.

Внимание! Если брус будет монолитом со столбами, тогда при сооружении последних выставляются концы арматуры армирующего каркаса, которые соединяются вязальной проволокой с армопоясом ростверка.

Пошаговая инструкция строительства своими руками

Переходим к основному вопросу, как правильно надо сделать столбчатый фундамент своими руками. Выше уже была описана схема проведения работ, где первым этапом было проведение расчетов и составление проекта. Если на столбчатом фундаменте будет сооружаться дом, то этот этап строительства лучше передать специалистам. Ведь для того чтобы точно сделать все расчеты, необходимо учесть большое количество разных показателей и нюансов. К примеру:

• тип грунта на участке;
• уровень пролегания грунтовых вод;
• уровень промерзания почвы;
• тип строения, его этажность, из каких материалов оно сооружается;
• материалы, из которых предполагается возводить сам фундамент;
• дополнительные нагрузки.

Конечно, можно воспользоваться онлайн калькуляторами, но только не для основательных домов. Для бань, веранды, сарая его использовать можно. И то никто не дает гарантии стопроцентной правильности проведенных расчетов.

Разметка и земляные работы

Итак, если проект здания на руках, то в нем обязательно проектировщиками сделана привязка фундамента к местности. Это облегчает нахождение его места расположения на плоскости. Обычно привязка проводится к границам участка, с указанием расстояния от фундаментной конструкции до этих самых границ. Поэтому перед тем как разметить столбы, надо отложить от границ эти самые размеры и определить периметр постройки.

Для этого по границам здания натягиваются два ряда бечевок, которые сразу же определяют ширину фундаментных столбов. Остальное все просто:

• на глубину 20 см снимается дерн;
• размечаются места установки столбов: по углам постройки и между ними с необходимым расстоянием, которое определено проектом;
• садовым или электрическим буром в земле делаются скважины, глубина и сечение которых также определено проектом.

Надо отдать должное, что чертеж столбчатого фундамента сильно помогает в разметке. Потому что на нем четко указаны все параметры будущей конструкции.

Устройство подушки

Подушка – это слой песка толщиною 20 - 30 см, который засыпают в скважины и утрамбовывают подручными средствами. Это может быть брус, деревянная рейка, небольшого сечения бревно. Нередко используют трубу, к концу которой приваривают металлическую пластину.

Назначение подушки с песком – отвести часть воды от опор, которая попадает в грунт. Далее на песок заливается бетонный раствор, который впоследствии станет опорой для столбчатых конструкций. Толщина бетонного слоя 10 - 30 см.

С опалубкой надо разобраться тщательно, ведь многое будет зависеть от того, какой грунт располагается на строительном участке.

1. Если почва глинистая, то есть, прочная, то как таковой опалубки делать нет необходимости, потому что глина сама, как монолит – не обваливается и не разрушается.
2. Если грунт слабый песчаный, то в скважину придется установить опалубку. При этом надо учитывать, какое сечение по форме проектировщики определили: прямоугольное или круглое. Если второе, то в качестве опалубки используются трубы: пластиковые, асбестоцементные или металлические. Если первый вариант, тогда скважину придется расширять, делать прямоугольного сечения, устанавливать в них опалубку из досок или других плоских материалов. Это большой объем земляных работ, так что такую форму для заглубленных конструкций используют крайне редко.

Что касается первой позиции, то обычно внутрь шахты закладывается свернутый в трубочку рубероид. Он формирует стенки фундамента и будет в дальнейшем выполнять функции гидроизоляции. Опалубка из рубероида – обязательный атрибут.

Внимание! В независимости от того, будет ли установлена опалубка в скважину или не будет, надо обязательно сформировать столб в цокольной части. А значит, здесь опалубка собирается обязательно.

Армирование

Армирование столбов проводится в обязательном порядке, ведь именно уложенная в бетон арматура дает возможность сдерживать нагрузки от сил морозного пучения. В проекте количество арматурных стержней, их форма соединения в каркас и диаметр указываются обязательно. Поэтому арматура просто нарезается на куски нужной длиной и связывается в каркас. Его сечение по форме может быть треугольным, квадратным или круглым. Основная задача производителя сборки – правильно сложить арматурные прутки относительно друг друга на необходимом расстоянии и четко их связать между собой проволокой.

После чего каркас опускается в подготовленную скважину точно посередине. После чего можно приступать к заливке бетона.

Внимание! Длина прутков арматуры подрезается с учетом, что их концы будут крепиться к армокаркасу ростверка. Поэтому стержни подрезаются на 10-30 см длиннее, чтобы они на этот размер торчали над цокольной частью столбов.

Заливка бетона

К заливке столбчатого фундамента надо подходить с позиции стандартной технологии. Изготавливается бетонный раствор по классической технологии:

• одна часть цемента марки М 400;
• две части мытого песка, без большого количества глиняных примесей;
• три части щебня с гранулами 5 - 40 мм.

Самое интересное, что для столбчатого фундамента нет надобности готовить большой замес. И нет необходимости проводить заливку сразу всех столбов за один день, как это обычно делается при сооружении ленточной или плитной конструкции. Достаточно рассчитать объем для одного столба, сделать замес и залить его.

К примеру, в качестве опалубки используется труба диаметром 150 мм, и установлена она на глубину 1,2 м. Получается, что объем пустой трубы равен:

V = SxH, где S – это площадь трубы, а H – это ее длина или глубина установки. Площадь можно найти по формуле: S = πD²/4=(3,14×0,15²)/4 = 0,018 м³. Если перевести в литры, то это будет 18 л. По сути, это два ведра раствора.

Заполняются трубы бетоном, простукивая по опалубке, проштыковывают, чтобы удалить воздух. В таком состоянии столбы должны простоять 28 дней. За это время бетон наберет свою марочную прочность.

Устройство ростверка

Будем считать, что будет ростверк монолитным по проекту. Значит, под него придется сооружать опалубку из любых плоских материалов. Она делается на весу, поэтому под нижние щиты устанавливаются подпорки из кирпича, блоков, досок, бревен и прочих материалов. Собирается опалубка сечением в прямоугольник с полным и прочным скреплением щитов между собой.

Укладывается в него армирующий каркас, обычно это две вертикальные решетки, связанные катанкой 6 мм или арматурой 6 - 8 мм. Обязательно проводится скрепление арматурного каркаса ростверка с торчащими из столбов отрезками арматуры. Этот узел столбчатого фундамента подвергается серьезным нагрузкам, поэтому к креплению двух арматурных конструкций надо подходить внимательно. Производится заливка бетонного раствора с утрамбовкой и штыкованием. Через 7 дней опалубка демонтируется, через 28 дней фундамент можно нагружать.

Подведение итогов

Как видите, подходить к строительству столбчатого фундамента своими руками надо с тщательным разбором всех этапов проводимых строительных процессов. Нельзя допускать просчетов в первую очередь. Нельзя относится к разметке в большим припусками. Надо точно бурить скважины на необходимую глубину. Даже несколько сантиметров могут в крайних ситуациях сыграть свою несущую роль.

О приготовлении бетона и его заливке и разговора вести нет необходимости. То есть, обустройство фундамента – это комплексный подход к его возведению, где нет места ошибкам и просчетам.

Столбчатый фундамент своими руками пошаговая инструкция

Технология монтажа столбчатого фундамента своими руками не сложна, главное следовать пошаговой инструкции, тогда у Вас получится надежный фундамент

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.