Срок службы столбчатого фундамента

Обновлено: 06.05.2024

Эта статья продолжает цикл публикаций, посвящённых строительству фундаментов. Настало время уделить внимание столбчатому фундаменту, разобраться, в каких условиях он покажет свои лучшие характеристики, понять, как он устроен и по какому принципу работает, изучить основные технологические операции по его возведению.

Особенности столбчатых фундаментов

Столбчатый фундамент можно считать младшим братом более индустриального свайного фундамента, так как он имеет схожую конструкцию и принцип работы. В обоих случаях по осям здания располагается система отдельных вертикальных опор прямоугольного или круглого сечения, которые есть во всех точках пересечения несущих стен, по углам, под особо нагруженными участками (каменные печи, межкомнатные перегородки основания лестничных маршей, колонны). И там и там может применяться ростверк для связки основных элементов фундамента, пространство между стойками заполняется — выполняется так называемая «забирка».

Главное отличие заключается в следующем — столбы не заводят ниже глубины промерзания (это уже будут сваи, длина которых в земле стартует с 2 метров), поэтому они оказывают только подошвенное сдавливающее воздействие на грунт, тогда как сила трения в зоне боковых стенок имеет незначительные показатели. Исходя из этого обстоятельства, технологически столбчатый фундамент может быть не только цельным/монолитным, но и собираться из готовых штучных элементов. Согласитесь, выполнить кирпичную кладку, например, в трёхметровом шурфе просто нереально, а при заглублении в 40–70 см — без проблем.

Столбчатый фундамент имеет свои явные преимущества:

сравнительно невысокая стоимость — он примерно в 1,5–2 раза дешевле своего прямого конкурента, мелкозаглублённого ленточного монолитного фундамента (меньше материалов и земляных работ, не нужна техника);
малая трудоёмкость;
строить его можно даже в одиночку, поэтапно изготавливая отдельные элементы.

Естественно, этот фундамент не является универсальным, иначе все бы строили на столбах, и просто не существовало бы других вариантов. Не будем называть это его недостатком, правильнее будет — специфика.

Из-за небольшой суммарной опорной поверхности столбчатый фундамент не может корректно передать на грунт массу тяжёлого дома. Сжимающие силы под подошвами опор оказываются настолько велики, что основание не способно выдержать вес строения, требуется увеличение количества столбов и площади их поперечного сечения, что нейтрализует экономическую выгоду от применения такого фундамента. Поэтому столбчатые фундаменты целесообразно применять только для лёгких домов из древесины (каркасных, из бруса, из бревна), для строений из облегчённых минеральных материалов, только если они небольшие, малоэтажные, с деревянными перекрытиями. В любом случае, нагрузки и сопротивляемость грунта следует считать, об этом будет ниже.

Вытекающее из первого пункта ограничение — нельзя такой фундамент закладывать на водонасыщенных, слабонесущих и пучинистых грунтах. Заболоченные и слабонесущие основания не могут выдержать концентрированных нагрузок и просаживаются, а возможные силы морозного пучения легко преодолевают небольшую загруженность фундамента от лёгкого здания (с весовым моментом мы уже определились). На рыхлых нестабильных участках лучше работают сваи, которые либо «достают» до плотных пород, либо, благодаря своей длине и большой наружной поверхности, цепляются, используя силы трения.

Опасно использовать столбы на крутых склонах (если перепад высот под домом приближается к 1,5–2 метрам). В таких условиях слишком активно действуют горизонтально направленные сдвигающие силы, которые способны просто опрокинуть строение. Тем более что глубина залегания столбчатого фундамента маленькая по определению, а, следовательно, и цепляется дом за основание сравнительно слабо.

Конструктивно этот фундамент не предполагает устройства заглублённых помещений. Если нужен подвал или подземный гараж, то лучше (во всех отношениях выгоднее) возвести монолитную, либо сборную ленту, которая сама по себе будет формировать стены в грунту.

Ну, и чтобы завершить наше вступление, заметим, что конструктивно и по материалу изготовления столбчатые фундаменты разделяют на:

деревянные (в шурфе располагают брёвна со всевозможными расширениями на торце — стулья);
сборные (кладка из обожжённого кирпича, готовые железобетонные изделия);
монолитные (самые надёжные, бетон заливают в скважину непосредственно на участке);
бутобетонные (в раствор вводится бутовый камень).

Проектирование столбчатого фундамента

Разработка конструкции фундамента — это наиболее сложная и очень ответственная задача для частного застройщика. Ведь нам нужно учесть массу важнейших моментов, главными среди них будут свойства грунта, на котором мы возводим дом, а также уровень нагрузок, которые будет оказывать на дом во время эксплуатации. В статье «Ленточный фундамент. Часть 1: типы, грунты, проектирование, стоимость» мы очень подробно рассказали о том, как рассчитать нагрузки, а также определить тип и, соответственно, несущие характеристики грунта. Что касается столбчатого фундамента, то здесь проектировочных вопросов никак не меньше.

Длина столбчатых опор

Уже было сказано, что столбчатый фундамент закладывают выше глубины промерзания. При качественном исполнении каждой единичной опоры, уже при глубине заглубления фундамента в 40–50 см дом нормально зацепится за естественное основание. Есть смысл углубиться на несколько десятков сантиметров, только если ниже располагаются более устойчивые пласты и на них можно опереться. Стойки, проходящие ниже глубины промерзания, давайте всё же отнесём к набивным сваям и поговорим о них в следующей статье.

Теперь о высоте над землёй. Чтобы на достаточное расстояние удалить пол и стеновые конструкции от земли, оголовки столбов примерно на 30–50 см поднимают над поверхностью. Это положительно сказывается на влаго- и теплоизоляции первого перекрытия, позволяет создать цоколь в виде забирки, и тем самым защитить нижнюю часть деревянных стен.

Сечение столбов

Сборный столбчатый фундамент придётся устраивать в прямоугольном или квадратном шурфе, монолит можно изготовить круглого сечения, а следовательно, применить для разработки грунта буры, облегчающие работу, и позволяющие уйти от использования съёмной опалубки.

В большинстве случаев сечение опор делают неравномерным — внизу организовывают расширение, а к поверхности выходят с меньшим поперечным размером. Благодаря такой конструкции увеличивается суммарная площадь опоры всего фундамента и снижается нагрузка на грунт. Вариантов несколько:

Для деревянного столба это «стулья» (перпендикулярно расположенные к стойкам отрезки брёвен), пятно бетона на дне скважины, куда торцом «насырую» утапливается опора, иногда в каждую выборку просто укладывают крупный плоский камень.
Для кирпичного фундамента это расширенные 3–4 ряда в два кирпича, тогда как последующие ряды кладутся в полтора кирпича или в один кирпич.
Монолитные столбы могут стартовать с плоской плиты толщиной примерно в 100–150 мм, которая на 200–250 мм шире самой стойки, в известной технологии ТИСЭ опорная платформа получается сферической.
Для сборного фундамента ЖБ иногда применяют более крупные блоки, или, например, элементы ФЛ.

К оголовку столбы выводят шириной, как правило, не более 60 см, тогда как минимум составляет 200 мм (для стоек с несъёмной стальной оболочкой). В среднем же самым распространённым и технически оправданным считается сечение столба в 40–50 см.

Количество столбов, расстояние между опорами

На практике стойки фундамента удаляются друг от друга на расстояние от 1,5 до 3 метров. Точные показатели можно получить, если мы знаем, сколько нужно использовать столбов. Для проведения необходимых вычислений мы должны понять, какой вес передаётся от каждой подошвы, и какую массу способен выдерживать грунт.

Сначала высчитываем опорную площадь столба:

для квадратной стойки/плиты с сечением 40x40 см — это 1600 см2 (перемножаем стороны сечения);
круглую подошву, например, диаметром 40 см, рассчитаем по формуле S = πr2 (3,14 * 202 = 1256 см2), или как вариант — S = 3,14D2/4.

Разбираемся с типом грунта (особое внимание уделяем слоям, которые примут нагрузку — от 50 см и ниже). По таблице определяем несущую способность основания. Например, суглинки средней твёрдости/пластичности успешно сопротивляются нагрузкам в 2,5 кг/см2.

Выходит, что квадратного сечения столб с подошвой 40 см должен нагружаться на плотных суглинках не более чем на 4 тонны (1600 * 2,5 = 4000 кг).

Чтобы вы увидели соотношение типа почвы и проектной нагрузки на отдельный столб, приведём ещё примеры для стойки того же сечения: если строим на пластичных суглинках (несущая способность в среднем составляет 1,5 кг/см2) — грузить можно не более 2,4 тонны, для очень мокрых песков (1 кг/см2) — не более 1,6 т.

Зная общий вес всех строительных конструкций здания, добавив к этому массу возможного снежного покрова и эксплуатационные нагрузки (люди, предметы интерьера…), получим расчётную массу строения. Для примера возьмём дом 100 тонн.

При несущей способности грунта 2,5 кг/см2 дом массой 100 тонн необходимо будет установить не менее чем на 25 столбов (100 т./4 т. = 25 шт.).

Если наше гипотетическое здание имеет площадь 10x10 метров, при этом есть одна центральная несущая стена, то суммарная длина всех осей фундамента составит 50 м. п. — это нагрузка 2 тонны на один погонный метр. Зная, сколько максимально должен нести один столб (в нашем случае это 4 т.), можем предварительно высчитать минимально допустимое расстояние между опорами — 4 т./2 т. = 2 метра.

Разметка и подготовительные работы

Перед началом работ необходимо в обязательном порядке: произвести исследования грунта, сделать замеры перепадов высот, создать план-схему фундамента, выполнить временный водоотвод в виде дренирующих канав, очистить площадку от дёрна.

Свайный фундамент относится к фундаментам глубокого заложения – передача нагрузки на основание происходит не только по подошве, но и по боковым граням сваи, что происходит за счет трения и сцепления с грунтом основания. Устройство такого фундамента – довольно сложный процесс, требующий значительных трудозатрат, а также применения специальных технологий, оборудования и механизмов. Проектировать свайный фундамент целесообразно в случаях, если:

строительный участок имеет сложные геологические условия;
несущая способность основания недостаточна для устройства фундаментов мелкого заложения – ленточных, столбчатых или плитных.

К сложным горно-геологическим условиям можно отнести такие типы сжимаемых оснований: просадочные, насыпные или пучинистые грунты, а также условия вечной мерзлоты, болотистую местность. Свайный фундамент менее подвержен деформациям, связанным с изменениями характеристик грунтов при их намокании, проседании, сдвиге геологических слоев. Такой тип фундамента является более стабильным, он менее подвержен перемещениям при нагрузке, осадке и крену.

Необходимость устройства свайного фундамента также может возникнуть, если грунты основания имеют низкую несущую способность. При выполнении расчета, может оказаться, что площади подошвы плитного фундамента недостаточно или плита требуемых размеров значительно выступает за контур здания. Свайный фундамент в подобном случае позволит использовать в качестве основания нижележащие слои.

Срок службы

Долговечность свайного фундамента зависит от материала, из которого выполнены сваи, а также условий их работы. В большинстве случаев расчетный срок службы такого основания составляет 50-100 лет. Более долговечными являются железобетонные сваи. Металлические и деревянные сваи имеют меньший срок службы и требуют дополнительной обработки. Точный срок службы должен определяться для каждого типа свай и конкретных условий среды. При этом следует учитывать опыт проектирования и строительства в условиях конкретной местности.

Типы свайного фундамента, материалы и особенности

Фундаменты данного типа могут иметь различную конфигурацию, сваи выполняться из разных материалов и отличаться формой.

Компоновка свайного фундамента

По конструктивному решению свайный фундамент может быть представлен:

одиночными сваями;
свайными кустами;
свайными лентами;
свайными полями.

Одиночные сваи, как правило, используются в качестве фундаментов под колонны и стойки, нагрузка на которые не достигает больших значений. Такая конструкция фундамента может применяться для опор линий электропередач, а также других мачтовых или башенных конструкций, возводимых на нестабильных, слабонесущих грунтах.

Свайные кусты представляют собой несколько забитых неподалеку друг от друга свай, объединенных вышележащей конструкцией – ростверком. Как и одиночные сваи, кусты являются фундаментами под колонны. Но надежность и несущая способность такого фундамента будет значительно выше, чем у одиночной сваи. Для любого конструктивного решения свайного фундамента справедливо минимальное расстояние между сваями – оно не должно быть меньше трех условных диаметров сечения сваи.

Свайные ленты обычно устраиваются в качестве фундаментов для стен. Сваи забиваются в один или несколько рядов, образуя вытянутые ленты. В таком случае применяется ростверк балочного типа.

Свайные поля проектируются в качестве фундаментов для многоэтажных зданий, а также сооружений, передающих значительную нагрузку основанию. Отличительная особенность свайного поля – расположение свай под всем зданием и устройство общего плитного ростверка, повторяющего контур здания.

Можно провести аналогию между конструктивным решением и компоновкой фундаментов мелкого заложения и свайными: одиночные сваи и кусты соответствуют столбчатым фундаментам; ленты свай – ленточным, свайные поля – плитным фундаментам.

Ростверки

Ростверк – элемент свайного фундамента, обеспечивающий совместную работу группы свай. Устраивается для свайных кустов, лент, полей. По способу взаимодействия с грунтом ростверк может быть низкий или высокий.

Низкий ростверк погружен в грунт, при его проектировании действуют те же принципы, что и при проектировании фундаментов мелкого заложения. Основные из них: низ ростверка должен находиться ниже глубины промерзания грунта, также требуется обеспечить гидроизоляцию фундамента. Главная особенность низкого ростверка – нагрузка от вышележащих конструкций передается основанию не только по поверхностям свай, но и по подошве ростверка. Его можно рассматривать как фундамент мелкого заложения и учитывать при расчете.

Высокий ростверк устраивается выше уровня планировки, таким образом, он не соприкасается с грунтом. Это решение рекомендуется применять для болотистой местности, а также на основаниях с повышенным уровнем грунтовых вод.

Сваи-стойки и висячие сваи – отличия, особенности

По способу взаимодействия с грунтом сваи можно разделить на:

Висячие сваи передают нагрузку на основание за счет сил трения и сцепления, возникающих между боковыми поверхностями сваи и грунтом основания. Для такого решения фундамента требуется расчет осадок, так как сваи располагаются в сжимаемом грунте в свободном состоянии, не связаны с прочными инженерно-геологическими слоями основания. Висячие сваи применятся в тех случаях, когда в ходе инженерных изысканий на строительном участке на доступной глубине не были обнаружены грунты, которые могли бы стать опорным слоем для свай-стоек.

Сваи-стойки передают нагрузку от здания на прочный несжимаемый слой основания, который служит опорой для них. Задача сваи-стойки – пройти ненадежные верхние слои грунта и обеспечить опирание фундамента на нижележащие слои, если они обладают требуемой несущей способностью. Классическим случаем устройства свай-стоек является геологическая ситуация, при которой под слабонесущим сжимаемым верхним слоем грунта находится прочный слой, представленный, к примеру, скальным грунтом. Нередко такой тип фундамента устраивается для насыпных оснований: сваи проходят насыпной слой грунта и достигают нижележащего целика, представленного плотным суглинком естественного происхождения.

Грунты, которые могут являться несущим слоем для свай-стоек:

скальные;
крупнообломочные;
плотные глинистые.

При расчетах фундаментов на сваях-стойках в большинстве случаев пренебрегают силами трения по боковым поверхностям сваи. Необходимо обеспечить прочность сваи: по типу работы под нагрузкой данный тип свай напоминает колонны. В большинстве случаев, необходим только расчет прочности свай; расчет по деформациям – осадке фундамента, не требуется. Этот факт также является характерной особенностью данного вида свайного фундамента.

Способы погружения свай в грунт

Ввиду большого разнообразия конструктивных и технологических решений устройства свайного фундамента, существует множество способов установки свай в проектное положение. Основные из них:

забивные;
набивные;
буровые;
винтовые.

Эти способы можно условно разделить на две категории: с выемкой грунта и без. Забивные и набивные сваи устраиваются без выемки грунта, буровые и винтовые – с выемкой.

Забивные сваи

Забивные сваи погружаются в грунт при помощи дизель-молотов, вибропогружателей, вибровдавливателей и других подобных механизмов. В основном, забивные сваи изготавливаются из железобетона, имеют довольно большое поперечное сечение. Длина забивных свай зависит от площади поперечного сечения. Наиболее распространены сваи сечением от 300х300 до 500х500, длина которых составляет от 3 до 14м. Предусмотрена возможность устройства составных свай большей длины.

относительная простота выполнения работ;
не требуются вспомогательные земляные работы;
возможность проведения работ в зимнее время;
не производится бетонирование свай в грунте.

создание вибрации, которая может нарушить фундаменты соседних строений;
перерасход арматуры, так как требуется, чтобы свая выдерживала транспортные и монтажные нагрузки;
значительный процент сломанных и недобитых свай.

Для установки забивной сваи в вертикальное положение используется специальный механизм – копер. Забивание свай, чаще всего, производится при помощи гидромолота. Погружение сваи происходит до требуемой глубины, может быть остановлено, если отказ сваи – расстояние, на которое она погрузилась за один удар, будет меньше заданного значения.

Набивные и буровые сваи

Устраиваются в шурфах, пробитых при помощи извлекаемой сваи или инвентарной трубы (болванки). Полученная скважина заполняется бетонной смесью. Скважины буронабивных свай выполняются при помощи установок шнекового бурения, погружения извлекаемых и не извлекаемых обсадных труб. Диаметр свай данного типа составляет 0,5-1,2 м, длина – до 25м.

не требуется доставка габаритных сборных элементов на строительную площадку;
оптимальное использование арматуры;
возможность устройства наклонных свай, а также свай с расширяющейся пятой.

низкая скорость выполнения работ за счет наличия дополнительных операций;
сложный процесс бетонирования;
набивные сваи не рекомендуется устраивать в грунтах, имеющих агрессивную к бетону среду.

Буровые инъекционные сваи могут успешно применяться при реконструкции ветхих строений. Такой метод не создает вибрацию, бурение можно проводить в непосредственной близости от постройки. Пробуренная скважина заполняется специальным раствором. Такой метод применялся для реконструкции исторических зданий, построенных на деревянном свайном фундаменте.

Винтовые сваи

Устройство винтовых свай является частным случаем буровых свай. Отличительная особенность метода – материал и форма самой сваи. Винтовые сваи изготавливают из металла, на их конце выполнены специальные лопасти, обеспечивающие возможность ввинчивания сваи, а также большую площадь трения и опорную пяту. Длина таких свай может достигать 12м. Винтовые сваи часто применятся для усадебного строительства на болотистой местности или на слабых, нестабильных грунтах.

сравнительно простая и быстрая технология монтажа;
возможность проведения работ в зимнее время;
хорошее сопротивление осадке и выдергиванию фундамента.

К недостаткам буровых свай следует отнести необходимость тщательной антикоррозионной обработки. Сваи необходимо ввинчивать аккуратно, чтобы не повредить защитный слой.

Материал свай

В зависимости от технологии монтажа и условий площадки, для выполнения свай могут применяться следующие материалы:

сборный железобетон – для забивных свай;
монолитный железобетон – для набивных, буровых
цементные растворы – для буровых инъекционных;
древесина – для забивных;
металл – винтовых, забивных свай.

Сваи из сборного железобетона изготавливаются на специализированных предприятиях по типовым каталогам и сериям. За счет правильной технологии твердения, бетон таких свай имеет большую прочность, меньше подвержен разрушению в агрессивных средах.

Монолитный железобетон применяется для заполнения пробуренных или продавленных скважин. Технология правильного бетонирования таких свай довольно сложная: необходимо подавать бетонную смесь на значительную глубину, предотвращая ее падение с большой высоты, иначе бетон расслоится. Инъекционные растворы имеют мелкий наполнитель, в них добавляется значительное количество модификаторов для лучшего заполнения глубоких скважин небольшого диаметра.

Деревянные сваи применяют для временных построек в тех регионах, где дерево является доступным распространенным материалом. Для таких свай требуется дополнительная обработка составами, предотвращающими гниение материала.

Забивные сваи могут выполняться из стали, как из прокатных профилей, так и в виде составных сечений. Наиболее распространены винтовые металлические сваи.

Сечения свай

Сваи могут иметь следующие формы поперечного сечения:

прямоугольное, квадратное;
тавровое, двутавровое;
круглое.

Железобетонные забивные сваи-стойки имеют, в основном, прямоугольное сечение. Висячие сваи могут проектироваться таврового и двутаврового сечения для обеспечения большей площади боковой поверхности. Такое сечение обеспечивает большую жесткость и прочность на изгиб. Буровые сваи имеют круглое сечение.

По типу продольного сечения, сваи разделяются на:

прямоугольные (призматические);
пирамидальные;
трапециевидные;
с расширенной пятой.

Последние три типа лучшим образом подходят для устройства висячих свайных фундаментов в сжимаемом основании.

Технология

Каждое конкретное решение свайного фундамента имеет свою технологию монтажа. В общем виде устройство свайного фундамента производится в следующей последовательности.

Подготовительные работы. Горизонтальная планировка участка, выноска в натуру осей, разметка местоположения свай.
Погружение свай в грунт. Производится согласно технологии для конкретного типа свай.
Обрубка концов недобитых свай, устройство свайного ростверка.

Технология устройства свайного фундамента для каждого типа свай описана выше. Следует отметить, что при выборе способа монтажа следует руководствоваться не только экономической целесообразностью, но и опытом проектирования в каждом регионе строительства. Местные проектные институты разработали типовые технологические карты, в которых содержится полная информация по технологии производства работ, составлены графики работы, а также спецификации требуемых машин, механизмов, оборудования и материалов.

Свайный фундамент может стать единственным приемлемым решением для слабонесущих грунтов и сложных геологических условий. В остальных случаях следует руководствоваться принципами экономической и технологической целесообразности. Устройство свайного фундамента может потребоваться для высотных зданий, ответственных или уникальных объектов. Такое решение позволяет повысить надежность основы постройки, предотвратить нежелательные деформации и перемещения.

Несмотря на технологическую сложность, в ряде случаев устройство свайного фундамента может быть экономически оправдано. Устройство свайного фундамента не требует больших объемов земляных и бетонных работ, возведение можно проводить в зимнее время без дополнительных мероприятий. Применение свай может сократить срок выполнения работ. Яркий тому пример – возведение фундаментов коттеджей с применением металлических винтовых свай.

К преимуществам свайного фундамента следует отнести:

возможность устройства в особых геологических и климатических условиях;
высокая надежность и стабильность фундамента;
небольшой объем земляных и бетонных работ;
большое количество разнообразных конструктивных и технологических решений.

Однако свайный фундамент имеет ряд недостатков, связанных в основном со сложностью технологии возведения. Среди них:

потребность в специальных машинах и механизмах;
требуется квалифицированный персонал;
существует значительная вероятность возникновения непредвиденных трудностей на стадии возведения.

Также следует отметить, что в большинстве случаев стоимость свайного фундамента будет выше, чем аналогичных фундаментов мелкого заложения.

Столбчатые фундаменты — это самый распространенный и дешевый вид фундаментов. Особенно эффективно использовать столбчатые фундаменты на пучинистых грунтах, которые имеют глубокое промерзание. Они имеют ряд особенностей, мешающих в некоторых случаях их успешному использованию. Горизонтально подвижный грунт отличается недостаточной устойчивостью к опрокидыванию, поэтому для исключения бокового сдвига требуется установить жесткую железобетонную ростверку. Ограничено они используются на слабонесущих грунтах при возведении домов, имеющих тяжелые стены. Также при столбчатых фундаментах появляются сложности со строительством цоколя, которое является сложным и трудоемким делом. Устройство столбчатых фундаментов используется под дома с легкими стенами. Этот вид фундамента по трудозатратам и расходу материалов в два раза экономичнее, чем фундаменты ленточные. Столбы строятся по углам, в местах пересечения стен, под опорами, под простенками и прочих точках, где сосредоточена нагрузка. Поверху столбов укладываются обвязочные балки.

Ленточные фундаменты

Ленточными называются фундаменты, которые возводятся прямо под несколько отдельных опор или стены дома. Они выполняются в форме подземных стен, они состоят из перекрестных железобетонных балок. Такие фундаменты возводят под дома, имеющие тяжелые стены. Он закладывается под капитальные стены. Устройство ленточного фундамента под домом теплых подполий, подвалов, цокольного этажа или гаража делают такой тип фундамента необходимым. Ленточные фундаменты характеризуются большими объемами земляных работ, большим расходом применяемых материалов, трудоемкостью возведения и значительным весом. Но, несмотря на это, эти фундаменты считаются наиболее распространенными благодаря довольно простой технологии. Различают ленточные фундаменты монолитные и сборные. На дне котлована для сооружения монолитных фундаментов делается деревянная опалубка, устанавливаются листы теплоизоляции, арматура, и в пространство между стенами опалубки заливается бетон. При обогреве дома с целью снижения потери тепла в такие фундаменты закладывается утеплитель. Сборные фундаменты изготавливаются из крупных железобетонных или бетонных блоков.

Плитные фундаменты

Плитные фундаменты строятся под площадью здания. Это решетчатая или сплошная плита, которая изготовлена из монолитного железобетона или сборных перекрестных балок, имеющих жесткую заделку стыковых соединений. Возводятся плитные фундаменты из монолитного железобетона для придания фундаменту жесткости. В этом появляется необходимость при строительстве на сжимаемом грунте, к примеру, на насыпном или плавающем. Устройство плитного фундамента характеризуется большим расходом материалов и целесообразно только при строительстве компактных и небольших домов или других построек, для которых не нужно строить высокий цоколь, а плита может использоваться в качестве пола. Это может быть гараж, баня и другие подобные сооружения. Для зданий более высокого класса используют фундамент в форме армированных перекрестных лент или ребристых плит.

Свайные фундаменты

Эти фундаменты состоят из свай, которые перекрыты сверху балкой, железобетонной или бетонной плитой. Устройство свайного фундамента — это очень дорогой и трудоемкий в выполнении процесс, поэтому в индивидуальном строительстве их применяют крайне редко. Его устанавливают в тех случаях, когда требуется на ослабленный грунт передать увеличенные нагрузки. Нагрузка от здания в этом случае передается на плотные грунты, расположенные на глубине. В зависимости от материала различают сваи деревянные, бетонные, железобетонные, стальные и комбинированные. По методу погружения в грунт и изготовления сваи различают забивные и набивные. В зависимости от поведения в грунте сваи бывают сваи-стойки, которые имеют под собой достаточно прочный грунт и висячие сваи. Они используются, когда слишком большая глубина залегания надежного грунта. Наиболее экономичными считаются деревянные сваи, но во влажном грунте быстро гниют. Железобетонные сваи дороже, зато долговечны и могут выдержать большие нагрузки.

Песчаные подушки

Устройство фундамента на песчаных подушках желательно использовать для экономии строительных материалов, для частичной или полной замены в основании непригодных грунтов, для подъема пола над уровнем расположенных неглубоко грунтовых вод. Для их возведения в котлованы засыпаются слоями пески, которые тщательно трамбуются и поливаются водой. В пучиноопасных грунтах при промерзании не рекомендуется устанавливать такой фундамент без устройства дренажа. Иначе возможно заиливание подушек, что приведет к потере первоначальных свойств.

Срок службы различных видов фундамента

При установке фундамента важное значение имеет планируемое время его использования, то есть строения, которое на нем возводится. Для различных фундаментов срок службы бывает различным. Например, ленточный бетонный может простоять сто пятьдесят лет, а фундамент на бетонных столбах — около пятидесяти лет. Меньше всего срок службы деревянных свай — десять лет.

Разновидности фундаментов по используемым материалам

В зависимости от используемых материалов для устройства фундаментов они бывают бутовыми, бутобетонными, бетонными и кирпичными.

Бутовые фундаменты возводят из крупного бутового камня, который подбирается по размерам и форме. Кладка выполняется на цементном растворе, при этом камни плотно укладываются между собой. Толщина бутового фундамента зависит от конструктивных соображений. Это самый массивный и трудоемкий из всех типов фундаментов, поэтому в строительстве жилых домов его применение не оправдано. Бутовые фундаменты рекомендуются только в местностях, где имеется бутовый камень в необходимом количестве и является местным материалом. К положительным качествам бутового фундамента можно отнести максимально возможную долговечность и прочность. Также он достаточно устойчив к воздействию грунтовых вод и промерзанию.

Бутобетонный фундамент состоит из наполнителя и раствора. Для наполнителя могут использоваться бутовые камни, гравий или крупный щебень. Возможно использование боя кирпича и железняка.

Бетонный фундамент называется «заливным». Он производится из бетона без камней, с наполнителем из щебня или гравия. Бетон заливается в опалубку с небольшим трамбованием. Для этого могут использовать вибраторы. Прочность и долговечность аналогична бутобетонному фундаменту. Недостатком бетонных фундаментов является повышенный расход цемента и значительная стоимость.

Кирпичный фундамент — кирпичная кладка из обыкновенного обожженного кирпича, который укладывается на цементном растворе. Устройство кирпичного фундамента считается нецелесообразным, так как он довольно дорогой и недолговечный материал из-за плохой водостойкости. Его рекомендуется использовать только в сухих грунтах и при наличии необходимого количества дешевого кирпича.

Продолжаем рассказывать о разных видах фундаментах. В этой статье подробно разбираем столбчатые конструкции — их разновидности, устройство, преимущества и недостатки.

В основе конструкции столбчатого фундамента — система столбов, расположенных в определенном порядке. Столбы размещаются в углах здания, пересечениях стен и всех местах, где сосредоточена нагрузка.

Подходит для небольших коттеджей из легких материалов — каркасных, щитовых, деревянных. Чаще всего его используют при высоком уровне морозного пучения грунта. Конструкция на столбах минимизирует влияние пучения на дом.

Не рекомендуется использовать, если:

Вы планируете строить тяжелый дом — каменный, кирпичный, железобетонный;
Почва на вашем участке слабонесущая — песочная, болотистая, глинистая;
Перепады высот на площадке составляют более двух метров.

Срок службы этого фундамента зависит от материала опор.

Деревянные столбы: служат до 15 лет, если дерево не обрабатывать. До 30 лет, если использовать специальные пропитки;
Кирпичные столбы — до 40 лет;
Бетонные столбы — до 80 лет;
Монолитные бетонные столбы с арматурой — до 150 лет.

Срок службы этого фундамента зависит от материала опор.

Деревянные столбы: служат до 15 лет, если дерево не обрабатывать. До 30 лет, если использовать специальные пропитки;
Кирпичные столбы — до 40 лет;
Бетонные столбы — до 80 лет;
Монолитные бетонные столбы с арматурой — до 150 лет.

Для определения глубины, на которую фундамент погружается в землю, специалисты опираются на три показателя. Во-первых, уровень промерзания грунта. В зависимости от нее все фундаменты делятся на незаглубленные — их вкапывают на расстояние от 0.3 до 0.5 глубины промерзания. Малозаглубленные — от 0.5 до 0.7 глубины промерзания. Заглубленные — их ставят на уровень промерзания почвы или ниже него.

Во-вторых, вид и состав грунта. Лучше всего для строительства подходит песчаный. Если почва на площадке глинистая или торфяная, ее частично заменяют песком.

В-третьих, уровень грунтовых вод. Если он высокий — например, рядом река или озеро — может понадобиться дополнительная дренажная система.

Количество столбов, их размеры, расстояние между ними и глубина заложения — все должны рассчитывать специалисты. От точности этих показателей зависит, насколько прочным и надежным получится фундамент — а значит, и весь дом.

При расчетах учитываются не только характеристики почвы, но и вес дома, количество проживающих людей, сезонные характеристики (например, вес снежной шапки, которая зимой будет лежать на крыше).

Различают следующие виды столбчатого фундамента:

Монолитный. Столбы делают из железобетона. Его строительство достаточно сложно, зато конструкция получается надежной и долговечной.
Комбинированный. Железные или асбестоцементные столбы заливают бетоном. Сроки строительства ниже. Глубину заложения опор можно скорректировать в ходе стройки.
Сборный. Столбы из кирпича, камня или готовых бетонных блоков. Кирпичи используют редко, так как от влаги они разрушаются. Бетонные блоки требуют обязательной гидроизоляции.

Когда все расчеты сделаны, можно приступать к монтажу. Первый этап — подготовительные работы. В ходе них расчищают площадку, убирают растительный слой. Если почва глинистая — делают подушку из песка и гравия. Если илистая — строят специальное основание. Площадку выравнивают: засыпают ямы, срезают бугры.

Второй этап — разметка. Для каждого столба отмечают место в соответствии с проектом дома.

Третий этап — земляные работы. Для опор роют ямы, при необходимости укрепляют их досками. Чтобы избежать воздействия морозного пучения, на дне ям делают подушку из песка и гравия, сверху кладут полиэтилен или рубероид.

Четвертый этап — установка столбов. Для опор из монолитного бетона строят опалубку из досок. Для деревянных создают крестовину, утопленную в бетоне.

Пятый этап — армирование. Металлические стержни ставят вертикально и связывают между собой перемычками из проволоки. Чтобы придать конструкции устойчивость, опоры соединяют ростверком.

Защитить пространство под полом от мусора и снега помогает забирка — ограждающая стенка из камня или кирпича. На подушке из песка делают стяжку из бетона, потом опалубку и армирование. В забирке должны быть отверстия для коммуникаций.

На первый взгляд, столбчатый фундамент экономное и рациональное решение при строительстве загородного жилья. Но, выбор этого типа основания требует взвешенного подхода, действия с надеждой на «авось» могут привести не к экономии средств, а к их потере.

Особенности фундамента на столбах

Ярким примером дома на столбчатом фундаменте может служить жилище Бабы Яги, ее избушка уверенно опиралась на две ноги, но такое возможно только в сказке. В реальности потребуются опоры под углы, несущие стены и перегородки с шагом 2–2,5 метра, на которые впоследствии укладываются деревянные балки, бетонный ростверк или основа из стальных конструкций.

Материалом для столбов может служить дерево, кирпич, бетонные блоки и монолитный бетон. Как ни странно, но деревянные столбы способны по долговечности составить конкуренцию аналогам из кирпича и бетона.

Длительный срок службы деревянных опор реален только в том случае если их предварительно обжечь под слоем глины и обработать битумом, после чего их заглубляют на 0,7–1,2 м. Наиболее подходящая древесина для этих целей – сосна, дуб и лиственница. Обычно, деревянные сваи используют при постройке легких и небольших по площади строений хозяйственного назначения.

Для возведения столбиков из кирпича потребуется полнотелый керамический кирпич, его характеристики морозостойкости и водонепроницаемости как нельзя лучше подходят для этих целей. Размеры сечения опорной конструкции в 2–2,5 кирпича, из этого материала можно выполнить заглубленный фундамент, ниже уровня промерзания, или мелкозаглубленный глубиной 0,4–0,7 м.

Аналогично кирпичным столбам, сооружается столбы из бетонных блоков, при выборе материала ориентируются на вес, массивные изделия потребуют участия подъемной техники, что может быть очень чувствительно для скромного бюджета. Поэтому обычно используют блоки с размерами 200 x 200 x 400 мм, которые весят около 32 кг, как вариант – приобрести материал из керамзитобетона, вес которого значительно меньше.

Монолитные столбы из железобетона способны выдерживать очень большую нагрузку, на них строят здания в два и даже в три этажа. Чтобы увеличить площадь опоры и сопротивляемость пучению грунта ставят столбы с уширением подошвы, упростить процесс установки таких столбов может применение технологии ТИСЭ, суть которой в бурении скважины буром с регулируемым ножом, с его помощью создается уширение в нижней части скважины. В качестве опалубки при выполнении бетонных работ используют: доски, плиты из прессованных материалов, асбестоцементные или полимерные трубы.

Достоинства и недостатки

Среди достоинств фундамента данного типа:

· возможность строительства на промерзающих грунтах;

· высокая скорость сооружения основы;

· возможность выполнить работу без привлечения наемных рабочих;

· сниженные затраты на материалы и строительную технику;

· исключение из процесса дополнительных мероприятий по утеплению и гидроизоляции.

Но, кроме перечисленных «плюшек», существует и некоторое количество «горчицы с хреном», то есть ограничений и недостатков. Ограничений на возведение подобного фундамента несколько:

· сложный ландшафт, с перепадом высот более 2 м;

· подвижный или слабый грунт;

· наличие насыщенных влагой осадочных пород и глины.

Из недостатков можно выделить – необходимость в сооружении цоколя, нерентабельность при глубине опорного слоя ниже 3 м, невозможность обустройства подвала и погреба, привлечение специалистов для тестового бурения и определения несущей способности грунта.

Уважаемый читатель! Если вам понравился материал, то подпишитесь на канал или поставьте лайк, щелкнуть мышкой нетрудно, а автору приятно. Спасибо за понимание.

Читайте также: