Столбчатый фундамент своими руками
Выбор вида фундамента для коттеджа или дачного домика будет прежде всего зависеть от того, из какого материала планируется возводить само здание. Например, относительно легкие постройки вполне можно установить на столбчатом фундаменте. Кроме того, этот вид фундамента подойдет для неустойчивых болотистых, торфяных, песчаных или переувлажненных грунтов, а также для регионов с глубоким их промерзанием.
Столбчатый фундамент своими руками
Столбчатый фундамент своими руками может быть обустроен за сравнительно короткий срок. Причем, чаще всего для этого не потребуется помощи какой-либо специальной или тяжелой техники.
Разновидности и назначение столбчатых фундаментов
Содержание статьи
- 1 Разновидности и назначение столбчатых фундаментов
- 2 Разновидности столбчатых фундаментов по степени заглубленности
- 3 Базовая конструкция столбчатого фундамента
- 4 Расчет столбчатого фундамента
- 4.1 Видео: расчет и строительство свайного фундамента под каркасный дом
- 5 Подготовительные земляные работы
- 6 Как устанавливают столбчатые опоры
- 6.1 Столбы-опоры из кирпичей или блоков
- 6.2 Монолитные фундаментные железобетонные столбы
- 6.3 Видео: заливка бетонных столбов свайного фундамента
- 6.4 Асбестоцементные столбы
- 6.5 Металлические сваи
- 6.6 Видео: фундамент на винтовых металлических сваях
- 7 Ростверк свайного фундамента
Столбчатый фундамент чаще всего устраивают под различные деревянные постройки - это может быть дачный домик, каркасный коттедж, беседка, баня, а также хозяйственные постройки, такие, к примеру, как сарай или курятник.
Не особо рекомендовано поднимать на столбчатом фундаменте кирпичные или каменные постройки, так как если они будут слишком тяжелые, то опоры могут давать просадку, что приведет к деформации стен, а в дальнейшем - и к их разрушению. Впрочем, есть особые технологии, которые используются в промышленном и жилом строительстве, чаще всего – в регионах с вечной мерзлотой. Но именно в этих случаях требуются особые подходы и специализированная техника – в рамках данной статьи рассматриваться такие способы не будут.
Существует несколько видов опорно-столбчатых фундаментов. Их объединяет именно конструкция устройства, а различными делает применяемый для сооружения материал.
- Монолитную железобетонную конструкцию можно назвать самой прочной и надежной для постройки жилых домов из всех существующих столбчатых фундаментов.
Монолитный железобетонный столбик
Этот вариант имеет наиболее высокую прочность на сжатие и на растяжение (безусловно, при правильном армировании), что очень важно при возведении строения на нестабильных, подвижных грунтах.
На монолитном фундаменте допустимо возведение не только одноэтажных, но и двухэтажных деревянных домов.
- Кирпичный столбчатый фундамент можно назвать самым распространенным из этого типа оснований. Нужно отметить, что такая конструкция, выстроенная из качественных материалов, может прослужить даже сто и более лет – тому свидетельством многочисленные памятники старины в российских и европейских городах. Правда, чтобы добиться такого «долгожительства» для этой постройки нужно выбирать исключительно обожженный кирпич и только отменного качества.
Кирпичные столбики могут быть сплошными либо с залитой бетоном «сердцевиной»
Этот вид фундамента также подходит для постройки дома из одного ? двух этажей при ведении строительства на плотных грунтах. Кирпичным опорам фундамента обычно придают размер в сечении не менее 400 ? 400 мм.
- Фундамент из блоков, которые могут быть изготовлены из разных материалов, обладает теми же качествами, что и кирпичная конструкция. Однако, его надежность и долговечность будут зависеть от качества и вида используемого материала.
Столбчатый фундамент из блоков - сродни кирпичной разновидности
Самыми долговечными, способными выдерживать большие нагрузки, считаются бетонные блоки.
- Столбчатый фундамент, изготовленный из бутового камня, не рекомендовано устанавливать на склонах холмистого участка, так как он будет иметь невысокую устойчивость на подвижных грунтах.
- Столбчатый бутобетонный фундамент достаточно надежен, и может быть выполнен разными способами - это бетон, перемешанный с бутом, порядовая укладка или бетон, залитый в колодец, сложенный из бута.
Бутобетонная фундаментная опора
Бетон, попадая между камней, надежно скрепляет их, делая конструкцию прочной, способной выдерживать высокие нагрузки.
- Небольшие деревянные постройки могут быть установлены на фундамент, опоры которого также изготовлены из древесины, прошедшей специальную обработку. Дома, которые простояли десятки и сотни лет, доказывают, что правильно обработанное дерево сможет прослужить достаточно долгий срок.
В ряде случаев будет вполне достаточно и деревянных свай для фундамента
В настоящее время все же, в связи с тем, что появились более надежные материалы для фундамента, дерево для этой цели используется все реже и реже. Хотя для пристроек к дому, таких как веранда или терраса, деревянные столбы, имеющие диаметр 150 ? 200 мм, подойдут, как нельзя лучше. Однако, нельзя забывать, что для того, чтобы они простояли долго, перед вкапыванием их обрабатывают антисептическими пропитками и покрывают гидроизолирующими материалами - битумными мастиками, на которые закрепляется рубероид.
Столбчатый фундамент из асбестоцементных труб
- Столбчатый фундамент может быть выполнен из асбестовых труб небольшого диаметра (порядка 150 мм), если на нем будет возводиться легкая деревянная постройка, и 250 ? 400 мм, если сооружение планируется достаточно массивным. Асбестовые трубы больших диаметров могут стать своеобразной готовой опалубкой для заливки опорных свай бетоном и укрепления их арматурными прутьями.
Металлические винтовые сваи для фундамента
- Еще одним вариантом столбчатого фундамента может стать конструкция, выполненная из металлических свай, которые вкручио0ются в грунт. Этот способ обустройства основания для здания хорош тем, что свая проходит все неустойчивые прослойки, а затем вкручивается в плотные слои грунта - именно это позволяет ей надежно там закрепиться. На подобном фундаменте можно возвести деревянное строение, устанавливаемое на как ровном, так и на достаточно пересеченном участке территории.
Разновидности столбчатых фундаментов по степени заглубленности
Кроме разновидностей по базовому материалу изготовления, столбчатые фундаменты подразделяются по степени «погружения« их в грунт относительно уровня земли. Так, существует мелкозаглубленные и заглубленные разновидности оснований. Выбор по этому критерию напрямую зависит от характеристик грунта на участке.
Так схематически выглядит мелкозаглубленный фундамент
Мелкозаглубленный вариант применяют при наличии мелкообломистых, песчаных и скальных грунтов с глубоким прохождением грунтовых вод. Столбики фундаментов этого типа устанавливают на глубину всего в 650 ? 700 мм. Этого должно быть вполне достаточно, так как грунты, в которые их погружают, мало подвержены смещению.
Фундамент с глубоким залеганием опор
Сваи столбчатого заглубленного фундамента уходят в толщу грунта на 1500 - 2000 мм и даже больше. Применяют их обычно в районах с глубоким промерзанием грунта, которое превышает 400 ? 500 мм. Кроме этого, такие фундаменты в большей степени подходят для нестабильных подвижных грунтов.
Расстояние между столбами фундамента составляет обычно от 1000 до 2000 мм.
Базовая конструкция столбчатого фундамента
Столбчатый фундамент имеет довольно-таки несложную общую конструкцию.
Несколько вариантов базовой конструкции свайного фундамента
- В основании столбиков укладывают и утрамбовывают 100 ? 200 мм песчаный слой. Песок является своеобразным дренажом, помогающим отводить от столбиков фундамента влагу, которая может накапливаться в грунте.
- Далее, сверху подушки, укладывается бетонный раствор, который образует монолитную плиту, толщиной в среднем 400 ? 500 мм.
- Следующей идет, собственно, сама столбчатая опора, которую требуется укрепить арматурными прутами - это необходимо будет сделать даже в том случае, если столбики возводятся из камня или кирпича. Вторым важным действием с опорой является обеспечение ее надежной гидроизоляции.
- Столбики должны могут быть подняты на один уровень над поверхностью земли, а сверху них устраивается ростверк или иной связывающий опоры пояс, который равномерно распределяет нагрузку на всю конструкцию столбчатого фундамента.
Сваи и связывающий их ростверк
Ростверк часто изготавливают из деревянного бруса, имеющего размер в сечении 150 ? 200 или 200 ? 200 мм. Для деревянных домов или хозяйственных построек ростверк может стать одновременно и закладным венцом для будущих стен.
Кроме этого, на столбчатый фундамент, изготовленный из любого из упомянутых выше материалов, помимо деревянного, может быть устроен железобетонный ростверк. Его изготавливают путем сооружения деревянной опалубки, в которую укладывают арматурную конструкцию, а затем заливают бетоном.
Ростверк может практически «лежать» на грунте, становясь похожим на ленточный фундамент
Ростверк может поднимать нижний край здания на высоту до 800 ? 900 мм над грунтом, а может быть расположенным всего в 300 ? 350 мм от земли или даже «лежать» на поверхности грунта. В последнем случае, со стороны он будет смотреться точно так же, как ленточный вид фундамента.
- Минусом столбчатой конструкции, поднимающей дом над грунтом на значительную высоту (около 1000 ? 1500 мм), является то, что под строением невозможно устроить полноценный подвал. Однако, иногда владельцы домов находят выход из положения, устанавливая между столбов фундамента забирку, которая не должна быть связана арматурной конструкцией с фундаментом. Забирка - это межсвайная стена, сложенная из плит или кирпича, а иногда и просто сколоченная из дерева.
Межсвайная стенка - забирка
При ее установке, необходимо обеспечить в подпольном пространстве нормальную вентиляцию, которая не позволит отсыревать стенам и полам в доме. Поэтому в выстроенной забирке обязательно делают вентиляционные отверстия, которые «одеваются» в решетки или дефлекторы, с целью защиты полуподвального помещения от проникновения мелких животных, птиц насекомых и т.п.
- Столбчатый фундамент часто применяют в районах, где обычным явлением считается высокий риск затопления при разливах рек. В этом случае столбы могут уходить в грунт на глубину 2000-2500 мм, и подниматься над ним на такую же высоту. Учитывая все особенности местности, под таким домом не удастся, да и не имеет смысла устраивать подвал, поэтому нет нужды возводить и забирку.
Расчет столбчатого фундамента
Любой фундамент требует тщательных расчетов
Первым этапом всегда, еще до начала работ по подготовке площадки под установку фундамента, идет планирование, то есть составление соответствующего проекта. Этот вопрос обязательно требует профессионального подхода. К составлению проекта необходимо привлечь специальную организацию, занимающуюся архитектурными расчетами, с учётом целого спектра исходных данных – от местных особенностей климата и грунтов и до конкретных пожеланий заказчика.
Безусловно, базовыми данными для начала проектирования будут общая площадь строения и его общая расчетная масса, место предполагаемой постройки. Обязательно проводятся геодезическая съемка и привязка объекта на местности. Помимо этого, проектировщики будут брать в расчет:
- Специфические особенности грунтов на месте возведения здания.
- Расположение грунтовых водоносных слоев и глубину их залегания.
- Границу промерзания грунта, степень его вспучивания при промерзании.
- Количество этажей в возводимом доем и общую его высоту.
- Основные материалы, из которых предполагается вести строительство здания, в том числе – виды перекрытий и тип кровли.
- Все возможные дополнительные нагрузки, которые будут приходиться на каждую ключевую точку фундамента.
В итоге должно быть определено количество и точное размещение опорных столбов, материал их изготовления, технология установки, глубина закладки, высота выступания над уровнем земли, разновидность ростверка и, возможно, другие необходимые данные.
Расчеты, конечно же, можно попробовать провести и самостоятельно, использовав имеющиеся в сети специализированные онлайн-калькуляторы, которые предназначены для определения параметров фундаментов самого различного вида.
Схема фундамента, полученная сетевым компьютерным приложением
Однако, слишком полагаться на такие возможности не стоит, так как такое программное обеспечение все равно не может учесть всей специфики конкретного места постройки. А вот специалисты, работающие в этом регионе, наверняка знают особенности данной местности и, безусловно, сделают расчеты более точными. Мало того, с профессионально подготовленной проектной документацией будет значительно проще провести все процедуры оформления и согласования других регистрационных и разрешительных документов на постройку.
Так может выглядеть профессионально исполненный проект столбчатого фундамента
Подготовительные земляные работы
- Первым из мероприятий, предшествующим установки конструкции фундамента, идет подготовка площадки и разметка под его монтаж.
К подготовительным работам можно отнести трассировку и выкапывание скважин (котлованов)
Для этого на основании составленного проекта, по точкам привязки, вначале точно ограничивается участок, предназначенный для возведения здания. Это место сразу отмечается с помощью бечевки и колышков. Причем, протягиваются, как правило, две параллельные нити, определяющие сразу и ширину будущего фундамента. Углы на пересечении нитей, должны быть прямыми – лучше всего это контролировать с помощью геодезического инструмента. Если такого нет, необходимо очень тщательно проверить перпендикулярность и параллельность линий. Обязательно сравнить длину диагоналей прямоугольников – если она одинакова, то разметка произведена качественно.
- Далее, с намеченного участка снимается плодородный слой почвы толщиной в 150 ? 200 мм.
- Затем определяются места установки столбов фундамента – также в строгом соответствии с размерами, указанными в проектной документации.
- После этого, используя ручной или механический бур, в намеченных точках пробуриваются отверстия. Диаметр выбираемых скважин также указан в проекте – он может быть от 150 до 400 мм.
Бурение скважины ручным инструментом
- При условии проходки этих отверстий на глубину до 800 ? 1000 мм, фиксация их стенок, скорее всего, не потребуется.
Необходимо следить, чтобы стенки не осыпались
- В том случае, если фундамент будет заглублен больше, будет необходимо сделать для стен подпорки, во избежание осыпания грунта.
- Если столбы будут квадратными в сечении, то пробуренные отверстия расширяются с помощью штыковой лопаты до нужного размера.
- Далее, на дно выкопанных скважин засыпается песок, слоем в 100 ? 200 мм, увлажняется и хорошо утрамбовывается.
- На песчаную подушку заливается 150 ? 170 мм грубого бетонного раствора, который станет надежный основой для столбов и не позволит влаге из раствора впитываться в песок и почву.
Как устанавливают столбчатые опоры
Когда ямы-скважины под столбы подготовлены, можно приступать к изготовлению самих опор.
В условиях индивидуального строительства далеко не все упомянутые в начале статьи конструкции применяются одинаково часто. Стоит рассмотреть самые доступные в самостоятельном монтаже и оттого – самые популярные из них.
Столбы-опоры из кирпичей или блоков- В подготовленную яму устанавливается опалубка из рубероида, она может быть устроена, как в круглый, так и в квадратный котлован. Этот же рубероид впоследствии будет также исполнять роль гидроизолятора.
- Далее, в яму опускается арматурная конструкция, которая должна быть высотой вровень с поверхностью грунта.
- Затем, в яму заливается бетонный раствор, изготовленный из цемента и гравия или щебня средней фракции.
- Яма заполняется полностью, раствор сверху выравнивается и оставляется застывать и упрочняться. Для этого понадобится не менее 8 ? 10 дней.
- Затем, на получившийся бетонный столбик настилается рубероид в два-три слоя - он станет надежной гидроизоляцией для кирпичной или блочной кладки.
Выкладывание кирпичных столбиков
- Сверху ведется кирпичная кладка до нужной высоты опоры. Столбик может быть выложен колодцем – при этом внутренняя его полая часть будет впоследствии заполнена бетоном. Другой вариант – когда столб полностью сложен из кирпича.
Точно таким же образом производится возведение столбов и из небольших бетонных блоков.
Монолитные фундаментные железобетонные столбыЭтот вариант изготовления бетонных столбов производится несколько иначе.
- В круглую подготовленную яму устанавливается рубероид, свернутый в два слоя в трубу. Высота трубы должна соответствовать уровню, на который должен быть поднят фундамент.
Армирование будущего бетонного столбика
- Для устойчивости этой своеобразной рубероидной опалубки, ее можно установить в легкую металлическую сетку, также свернутую в трубу. Устойчивость нужна для того, чтобы конструкцию, после заливки в нее бетона, можно было встряхнуть и высвободить пузырьки воздуха, попавшего в раствор в процессе замешивания.
- В получившуюся опалубку устанавливается арматурная конструкция, а затем сверху нее заливается бетон, изготовленный из гравия и цемента.
Заливка бетона в легкую рубероидную опалубку
- Если сверху бетонных столбов будет устраиваться бетонный пояс — ростверк, то арматурные прутья должны быть выше, чем столбы фундамента. Это необходимо для связки арматурных частей столбов и системы армирования ростверка.
Арматура, выходящая из готовых столбиков, свяжется с арматурой ростверков. Столбики обрабатываются битумной мастикой
- Перед тем, как устраивать опалубку для бетонного пояса, опоры сверху необходимо обработать битумной мастикой, которая создаст дополнительную гидроизоляцию для столбиков.
Столбчатый фундамент может быть устроен и из асбестоцементных труб, которые устанавливаются на бетонную подушку, так же, как и в предыдущем случае, где использовался рубероид. Однако, процесс заливки столбиков здесь имеет свои особенности.
- Для устойчивости в нижней части трубы, которая будет находиться в котловане, делают два отверстия. Через них проводят отрезок металлического прута, а затем устанавливают асбестовую трубу в котлован и засыпают вокруг щебнем так, чтобы он закрывал, торчащую с двух сторон арматуру. Трубе придаётся идеально вертикальное положение.
- Затем в опалубку-трубу заливается бетонный раствор на одну ее треть.
- После этого нужно в середину трубы, в залитый незастывший раствор, установить арматуру - это может быть один или несколько прутов.
- Далее, раствор заливается до верха трубы и сверху разравнивается.
Готовая свая из асбестоцементной трубы
- Вокруг трубы нужно сразу же заполнить все пространство суглинком или тем грунтом, который был выбран из котлована. Вся эта засыпка тщательно утрамбовывается.
Металлические сваи могут вкручиваются в устроенное заранее отверстие, которое сделано ручным буром, но сваи уходят гораздо глубже в грунт. Для такого фундамента не придется подготавливать яму, выполняя в ней песчаную засыпку и заливая бетонную подушку.
Деревянный дом на металлических опорах
Иногда сваи вкручиваются непосредственно в поверхность грунта, без предварительного выкапывания скважин. Но в любом случае, в одиночку с вкручиванием свай не справиться, потребуется, как минимум, один помощник.
Винтовые сваи можно приобрести в готовом виде
- При ввинчивании свай ведется постоянный контроль за их вертикальностью. Сваи вкручивают до достижения проектной глубины.
Процесс вкручивания винтовой сваи
- После того как все сваи будут ввинчены, они должны быть заполнены бетонным раствором.
Заполнение внутренней полости сваи бетонным раствором
- Для удобства выполнения этой операции в трубу устанавливают специальную воронку, и через нее в полость вливается раствор, до тех пор, пока труба не будет заполнена доверху.
- После заполнения, бетон должен схватиться и упрочниться.
- Сверху готовых свай могут быть приварены металлические площадки, на которые закрепляется деревянный ростверк.
Крепление деревянного ростверка к винтовым сваям
- Другим вариантом ростверка могут стать металлические перемычки - они становятся поясом, связывающим сваи в единую конструкцию. Они могут быть приварены не только сверху установленных столбов, но и на уровне грунта, что придает дополнительную жесткость и надежность всему фундаменту.
Другой вариант - металлический профиль приваренный между опорами
Ввинчиваемые сваи удобны для применения на сильнопересеченной местности, где приходится выводить столбы фундамента на одну высоту, так как их можно подкорректировать - немного приподнять или же опустить ниже.
Видео: фундамент на винтовых металлических сваяхРостверк свайного фундамента
Ростверк или перемычка, которая укладывается сверху столбов фундамента, является как связующим элементом для всей конструкции, так и надежной опорой под возведения стен.
На любом из видов столбчатого фундамента можно уложить деревянные перемычки, изготовленные из мощного бруса, железобетонную конструкцию или ростверк из металлического проката.
Закрепляются перемычки по-разному, в зависимости от материала изготовления столбиков и самого ростверка.
- Деревянные перемычки чаще всего крепят с помощью анкеров.
- Металлический пояс (швеллер, двутавр или уголок) прикрепляют или сварочными швами, или мощными болтами.
- Железобетонный пояс скреплен с помощью общей арматуры, уже ранее установленной в столбике и проходящей через ростверк, где она скручена проволокой с арматурной решеткой самой перемычки.
Заливка железобетонного ростверка на столбчатом фундаменте
Итак, вывод. Столбчатый фундамент намного экономнее в устройстве, чем монолитный или ленточный. Кроме этого, его вполне можно возвести собственными силами. Если решено сделать к дому легкую пристройку в виде, например, веранды или террасы, то основы лучше и проще, чем столбчатый фундамент, для них просто не найти.
