Как установить фундамент из стальной трубы своими руками

Как сделать фундамент из металлических труб – преимущества и правила монтажа

Фундамент из труб монтируется без особых сложностей. Монтаж несущих конструкций своими руками выполняется без присутствия привычной для фундаментных работ техники по копке котлованов и траншей. Бетон, предназначенный для заливки опалубки, можно изготовить в построечных условиях, используя небольшой миксер. Да и само заполнение опалубки бетоном не вызывает особых сложностей у домашних мастеров.

Столбчатые основания и их преимущества

Столбчатый трубный фундамент имеет ряд преимуществ:

  • В результате получается ровное основание, позволяющее равномерно распределить нагрузки от вышележащих конструкций. Внутренние напряжения при этом не возникают.
  • Обеспечивает точные геометрические размеры опорных столбов, так как изготавливается с использованием заводского трубного проката с широким размерным рядом. Подобрать необходимые опоры в соответствии с сортаментом можно без лишних трудностей.
  • Сами трубы играют роль опалубки несъемного типа. Ввиду этого отсутствует необходимость в ее снятии после завершения бетонных работ. Кроме того трубы неплохо справляются с защитой бетона от влаги, а следовательно отпадает вопрос о выполнении гидроизоляционных работ.
  • Подвести инженерные коммуникации под возведенное строение, основанием которого служат трубы, значительно легче, чем там, где основание служит ленточный или сплошной фундамент.
  • Отсутствуют проблемы, связанные с подтоплением классических фундаментов.
  • Эстетичный внешний вид.
  • Трубы для фундаментов можно использовать различные. Обычно это асбестоцементные трубы, хотя неплохо подходят металлические и даже пластиковые. Иногда для столбчатого фундамента используют кирпичи или дерево. Но дерево недолговечно, а кирпичная кладка дорога и трудоемка.
  • Экономичнее всего при строительстве своими руками для опалубки основания использовать пластиковые трубы. Они хорошо подходят для легких строений. Но большинство отдает предпочтение металлическому трубному прокату. При более высокой цене, металлические трубы обладают лучшими прочностными характеристиками.

Недостатком описываемых конструкций является то, что они не могут служить основанием для тяжелых сооружений. На них нельзя возводить монолитный или кирпичный дом. При таком столбчатом фундаменте придется отказаться от подвальных помещений и погребов. Его не следует возводить на земельных участках с высотными перепадами, а также грунтах склонных к подвижкам.

Советы по устройству столбчатого фундамента

Величина глубины заложения фундамента из металлических труб, а также пластиковых труб зависит от нескольких факторов:

  • Уровень промерзания грунта. Всегда закладывайте фундамент ниже этой точки. В этом случае будет обеспечена надежная опора возводимому строению. Если закладка будет произведена выше этого уровня, то фундамент может подвергнуться нагрузкам от вспучивания грунтов. В результате таких нагрузок фундамент как бы выталкивается из почвы. В случае столбчатого фундамента это выталкивание может произойти неравномерно, в результате чего пострадает все строение.
  • Вес конструкции, которая будет опираться на столбчатый фундамент. Его можно принять приблизительно. Учитывается также вес самих труб и бетона. Принимается в расчет давление, которое будет оказывать вся конструкция на грунт.
  • Особенностей грунта. В случае расположения на участке строительства грунтовых вод близко к поверхности, необходимо обеспечить качественную гидроизоляцию возводимого фундамента. А в особо сложных случаях о строительстве дренажной системы, которая будет отводить грунтовые воды от строения. Столбчатый фундамент запрещено возводить на торфяных и илистых почвах. Песчаные грунты для устройства столбчатых фундаментов такого запрета не имеют.

Столбчатый фундамент из металлических труб

Опоры фундамента с использованием труб из пластика обычно имеют диаметр 200 мм и длину 2,0 метра. Такой фундамент из пластиковых труб будет иметь достаточную несущую способность. Самыми подходящими для этих целей являются пластиковые трубы, предназначенные для систем канализации. У них хорошая жесткость, длительный срок службы, они устойчивы к отрицательным температурам. Пластиковые трубы легко монтировать из-за их небольшого веса.

Если Вы хотите сделать фундамент на железных трубах, то их нужно предварительно обработать антикоррозионным составом. В качестве него может служить битумная мастика. Нелишним будет оклеить наружную поверхность труб несколькими слоями рубероида. Если эти мероприятия проигнорировать, существует риск того, что трубы быстро проржавеют, а вместе с тем сократиться срок эксплуатации самого фундамента.

Столбы из труб устанавливают по углам строения, на линиях пересечения несущих стен. Кроме того их монтируют по всему периметру объекта, соблюдая интервал 1,5-2,0 метра между ними. Читайте также: “Как сделать фундамент из труб – преимущества решения, последовательность работ”.

Отверстия для монтажа фундамента на трубах своими руками выполняют при помощи ручного бура. Размеры поперечного сечения ямы, полученной в результате бурения должны быть немного больше размеров сечения используемой несъемной опалубки.

Процесс проведения работ

Фундамент из труб металлических своими руками монтируется точно так же, как и из пластиковых труб. Для этого необходимо выполнить следующие работы:

Подготовить участок под закладку фундамента. Выполнить планировку участка, произвести разметку территории в соответствии с составленной схемой. На участке закрепляются точки для бурения отверстий под трубный фундамент.

Пробуриваются отверстия необходимой длины и диаметра. Этот способ несколько легче чем устройство фундамента из забитых труб.

На дно отверстия засыпаются песок и гравий для устройства подушки под трубную сваю. В результате уплотнения ее толщина должна составить не менее 20 см. Читайте также: “Какая нужна обсадная труба для буронабивных свай – виды, особенности использования, правила выбора”.

Читайте также:
Мебель из массива для гостиной: использование натурального дерева в классическом дизайне гостиной, деревянная мебель в современном стиле

В подготовленные скважины установить трубы. На этом этапе нужно тщательно следить за вертикальностью опускаемых труб. Строительный уровень поможет в решении поставленной задачи.

Затем в установленные трубы засыпается песок и уплотняется. Толщина слоя должна составить около 35 см.

Далее для пропитки песка готовится жидкий цементный раствор из 3 частей песка, 1 части цемента и воды.

Песок засыпанный в трубу пропитывают приготовленным раствором и дожидаются его схватывания.

Для повышения прочности всей конструкции в полость трубы устанавливают арматурные стержни. Стержни устанавливаются таким образом, чтобы расстояние между соседними прутками было не менее 7см

Затем несъемная опалубка заливается бетоном на 1/3 высоты. Бетоном также заполняется затрубное пространство. По истечении суток работы нужно продолжить и заполнить бетоном оставшуюся часть.

Таким образом создается фундамент для дома из труб.

Фундамент из металлических труб – делаем сами надежное столбчатое основание

Необходимые инструменты

Фундамент из металлических труб допускается обустраивать в частном строительстве. Такое основание для стационарных заборов, хозстроений, автогаражей, каркасных и деревянных домов вполне можно сделать своими руками.

Столбчатые основания из труб – достоинства и разновидности

Трубный фундамент возводится достаточно быстро и относительно просто. Монтаж несущих опор выполняется своими руками без применения спецоборудования и техники, необходимой для подготовки траншеи. Бетонный раствор, который используется для наполнения опалубочной конструкции, несложно замесить в небольшом миксере, расположив его прямо на месте проведения работ. Да и самостоятельная заливка готового бетона не вызывает проблем у более-менее опытных домашних умельцев.

Столбчатые основания из труб

Столбчатый фундамент из труб обладает и другими важными достоинствами. К таковым относят:

  1. Получение аккуратного и ровного основания, на которое максимально равномерно распределяются нагрузки от постройки. При этом в конструкции нет и намека на какие-либо внутренние напряжения.
  2. Возможность получения точных геометрических параметров (по высоте и по сечению) опорных столбов. Столбчатый фундамент изготавливается из заводских трубных изделий с разными размерами. Подобрать оптимальные опоры за счет этого несложно.
  3. Обустраивается основание из труб с помощью опалубки несъемного типа. Если работы выполняются своими руками, они производятся намного быстрее. Ведь после застывания бетонной смеси отпадает необходимость в демонтаже опалубочной конструкции. Здесь есть еще один важный момент. Несъемная опалубка выполняют функцию эффективного защитника бетона (и всего основания) от влаги. А значит, вы сможете неплохо сэкономить на выполнении гидроизоляционных мероприятий.
  4. Простота подведения инженерных коммуникаций под постройку, возведенную на основании из труб.
  5. Отсутствие вероятности подтопления строения и его основы.
  6. Эстетичный внешний вид.

К минусам рассматриваемых сооружений относят то, что на них нельзя строить объекты со сравнительно большим весом (кирпичный дом на таком основании не возведешь). Также столбчатый фундамент не позволяет обустраивать погреба и подвальные помещения. Кроме того, он не строится на подвижных почвах и на участках земли с чересчур серьезными высотными перепадами.

Вы можете возвести основание из труб, сделанных из различных материалов. Чаще всего своими руками строятся фундаменты из асбестоцементных труб, а также из металлических и пластиковых. Иногда для опор используют древесину и кирпичи. Но они не рекомендованы для применения ввиду своей недолговечности (дерево) и дороговизны (кирпичная кладка).

Дешевле всего обустраивать своими руками основание под легкую постройку из пластиковых трубных изделий. Но многие отдают предпочтение металлическим опорам. Хотя стоят они дороже, но зато обладают более высокими прочностными характеристиками. Далее мы подробнее поговорим именно об основаниях, построенных из металлических и пластиковых изделий круглого сечения.

Трубный столбчатый фундамент – рекомендации по обустройству

Основания из пластиковых и металлических труб закладываются на строго определенную глубину. Ее конкретная величина зависит от:

  • Массы постройки, которая будет устанавливаться на столбчатый фундамент. Этот показатель можно принимать приблизительно. При этом не стоит забывать и о давлении, которое станет оказывать на грунт само основание. Особенно важно учитывать вес металлических труб. Он может быть весьма существенным.
  • Особенностей грунта. Если на участке почвенные воды расположены близко к поверхности, нужно будет позаботиться о качественной гидроизоляции конструкции и о строительстве эффективной дренажной системы. Нельзя возводить столбчатый фундамент на торфяных и илистых грунтах. А вот на песчаниках он строится без малейших затруднений.

Самый главный совет! Столбчатый трубный фундамент всегда закладывается ниже точки промерзания земли. Не пренебрегайте этой рекомендацией, если вы хотите, чтобы сделанная своими руками конструкция обеспечивала надежную опору дому либо другой постройке.

Трубный столбчатый фундамент

Фундамент из пластиковых изделий обычно выполняется с помощью опор сечением 200 мм и длиной 2 м. Идеально подходят канализационные трубы. Они характеризуются достаточной жесткостью и хорошей надежностью, длительным временем эксплуатации, стойкостью к минусовым температурам, простотой монтажа своими руками за счет малого веса.

При использовании труб из металла их обязательно следует обработать антикоррозионными составами (например, битумной мастикой) и обмотать рубероидом в несколько слоев.

Если не сделать этого, опоры очень быстро проржавеют, что сократит время эксплуатации фундамента в 3–4 раза.

Столбы из труб устанавливаются по углам будущей постройки, на линиях, где пересекаются ее несущие стенки. Кроме того, опоры нужно монтировать через каждые 1,5–2 м по периметру строящегося объекта.

Читайте также:
Как сделать разуклонку плоской кровли? Керамзитом, пенополистиролом и фанерой- Виды крыш и материалов: Обзор и Инструкция +Видео

Отверстия для установки труб рекомендуется делать ручным буром. При этом яма по своему диаметру должна быть немного больше геометрических параметров опалубки несъемного типа.

Технология создания трубчатого основания своими руками – это несложно!

Фундамент из пластиковых и металлических изделий закладывается одинаково. Порядок выполнения работ следующий:

  1. Занимаетесь подготовкой участка под закладку основания. Землю выравниваете, производите разметку территории по заранее составленному плану, отмечаете точки для монтажа трубных изделий.
  2. Пробуриваете отверстия требуемой глубины и сечения.
  3. Создаете подушку из гравия и песка (слой должен иметь толщину около 20 см после тщательной утрамбовки засыпанных материалов).
  4. Устанавливаете трубы в подготовленные ямы. На этом этапе следует тщательно следить за вертикальностью монтажа опор. Держите под рукой строительный уровень и постоянно пользуйтесь им.
  5. Засыпьте опорные элементы сантиметров на 30–35 песком и уплотняете его.
  6. Заливаете бетонным жидким составом (вода, 3 части песка и часть цемента) ямы. Раствор должен хорошо пропитать утрамбованный песок.
  7. Делаете и устанавливаете опалубку из досок. Теперь нужно подождать застывания бетонной смеси.
  8. Помещаете в полость трубных изделий арматурные прутки. Дистанция между отдельными стержнями выдерживается на уровне 7 см. В середину трубы вдавливаете еще один прут. Он обязан пройти до основания из бетона. Этот элемент необходим для повышения прочности всего сооружения.

Затем вам нужно залить бетоном опорные элементы на треть (изнутри и снаружи), выждать сутки, насыпать на затвердевшую поверхность землю, уплотнить ее и долить бетонную смесь в трубу до ее верхнего торца. Последний шаг – засыпка трубы снаружи смесью земли и песка и уплотнение этого слоя.

Сваи из труб своими руками

Индивидуальное строительство небольших по весу построек позволяет успешно использовать металлический фундамент при необходимости возвести в короткие сроки основание при любой погоде. На него можно устанавливать одноэтажные каркасные конструкции или срубы (дачи, гаражи, бани), пристраивать к основному зданию хозяйственные помещения, террасы, веранды, ограждать территорию надежным забором. В загородных условиях такие решения позволяют выполнить работы при небольшом бюджете и обойтись своими силами без привлечения многочисленной бригады.

Когда трубы – верное решение

Фундаменты, в которых в качестве опор используют трубы, относятся к разновидностям столбчатых оснований. Их закладывают согласно действующим правилам для несущих опор (СП 22.13330.2011).

Применение трубы, как изделия с точной геометрией формы, дает возможность создать столб с равномерным внутренним распределением действующих вертикальных нагрузок от здания.

Цилиндр, по сравнению с другими фигурами, имеет минимальную площадь наружной поверхности. Усилия выталкивания, возникающие в пучинистых грунтах в зимний период, не оказывают заметного действия на гладкие круглые элементы относительно небольшого сечения.

Установка свайного фундамента возможна на участках, где другие типы оснований не справятся с поставленной задачей. Нужно только правильно выбрать Ø и рассчитать количество точек опоры, принимая значения для вычислений из справочной таблицы:

Если геологические условия участка, рельеф местности, экономические соображения определяют лучшим вариантом проект основания со сваями, то от подвала, скорее всего, придется отказаться (хотя встречаются и такие комбинации).

Усиление жесткости свайного поля

С другой стороны, облегчается подведение и обслуживание технологических коммуникаций и систем жизнеобеспечения. Высота подъема над уровнем почвы обеспечивает защиту материалов венца дома от действия природной влаги, сезонных паводков и живых организмов.

При строительстве высокого фундамента из металлических труб, ему придают дополнительную жесткость с помощью профильной обвязки.

При необходимости, можно поднять ростверк на такую высоту, чтобы использовать имеющееся пространство под ним не просто для вентиляции подпола, а как полезную площадь (стоянка автомобиля, летняя кухня, место для отдыха, склад).

Столбы своими руками

В качестве корпуса (опалубки для бетона) столба используют разные виды стандартных труб, доступных для приобретения. По применяемым материалам трубчатый фундамент может быть изготовлен из таких заготовок:

  • стальные (металлические);
  • асбестоцементные;
  • бетонные;
  • пластиковые.

При значительном весе строения прочность материала приобретает существенное значение, и тогда целесообразно использовать именно металлические трубы, что увеличит несущую способность каждого элемента. Стальной корпус надежно защитит внутренний бетонный массив столба от окружающей влаги, деформирующих усилий, возникающих при движении грунта. Прочная оболочка не потребует дополнительной установки внутри арматурного каркаса.

Недостатком стального исполнения является то, что металл нужно надежно защищать от коррозии. При промышленном производстве винтовые сваи подвергают антикоррозийной обработке – не только красят, но и оцинковывают. В домашних условиях это сделать невозможно, поэтому применяют традиционные способы: битум и лакокрасочные покрытия.

У опоры, самостоятельно изготавливаемой из стальных труб расчетного Ø, нижний конец заваривают (для предотвращения поступления почвенной воды во внутреннюю полость). В зависимости от способа установки, свая может иметь плоскую пятку или заостренный для забивания или вкручивания конец.

Заготовка столбов

В качестве заготовок используют бесшовные трубы с толщиной стенки 4 мм – 5 мм и длиной на 0,1 м – 0,15 м больше расчетного значения (после спуска в скважину можно обрезать по уровню).

Если способом монтажа выбирается завинчивание, то длина одного элемента берется 2,5 м – 3 м. При чередовании плотных и рыхлых слоев грунта на участке на больших глубинах залегания, стальной столб может не достичь плотного упора и его нужно будет посадить глубже. В таком случае трубу можно нарастить при помощи электросварки.

Читайте также:
Как одному прикрутить лист гипсокартона на потолок

Для того чтобы опору можно было достаточно легко обработать подручным инструментом и сваркой, и в то же время колонна обладала требуемой жесткостью выбирается сорт стали Ст 20 или 09Г2С.

Изготовление фундамента из труб металлических своими руками сокращает сметные затраты, позволяет производить заготовку элементов в удобное время и компактно складировать их до начала работ.

Асбоцементные трубы

Высокая прочность к вертикальным нагрузкам, которую имеет конструкция опоры с использованием асбоцементных оболочек, обусловлена сочетанием круглой трубы, внутреннего стержня из бетона и арматурного каркаса. Такой материал доступен для приобретения практически во всех регионах и является бюджетным вариантом строительства.

Пример устройства основания из асбоцементных опор

При благоприятных геологических условиях столбчатый фундамент из труб своими руками устанавливают в пробуренные скважины, соответствующие Ø трубы, без необходимости обратной отсыпки непучинистыми материалами (песок, гравий). Нужную пятку формируют, приподнимая опалубку с залитым на 0,5 м бетоном.

На сыпучих сухих грунтах под каждую колонну засыпают песчано – гравийную подушку (смесь в пропорции 1/1) толщиной 0,1 м – 0,15 м.

Утрамбованную поверхность нужно накрыть несколькими слоями влагостойкого материала (полиэтилен, рубероид).

Цементному раствору в асбоцементной оболочке для набора достаточной для продолжения работ крепости нужно 6 – 8 дней, что значительно меньше, чем надо ленточным монолитам (28 дней при плюсовых температурах воздуха).

От трубы до готового фундамента

Наиболее часто для этих целей берут асбестоцементную трубу проходным сечением Ø 100 мм и Ø 150 мм. Реже используется Ø 200 мм. Соответственно размеру устанавливаемой колонны нужно подобрать наружный размер режущей кромки у ручного бура. Скважина нужна минимум на 10 мм больше Ø, чем вставляемая опора.

При внутреннем размере 100 мм, ее наружный габарит составит:

  • марка БНТ – 118 мм;
  • ВТ – 122 мм.

Следовательно, просвет у скважины делают 128 мм или 132 мм.

150 труба потребует скважину Ø 170 мм или Ø 180 мм.

Такое условие действует для бурения на глубину 1,5 м. В случае роста заглубления более 2 м, значение зазора увеличивают на 30%.

К недостаткам асбестоцементных материалов относят их хрупкость при искривляющих воздействиях, поэтому значения распределенной нагрузки на 1 точку опоры должно иметь запас по несущей способности элемента, оси при монтаже выдерживаться без отклонений от вертикали.

Пластик

При строительстве фундаментов для легких конструкций хозяйственного назначения можно использовать в качестве форы и защиты несущего бетонного столба пластиковые изделия. Они обеспечивают малое трение при сезонном движении прилегающих массивов пучинистых грунтов, не пропускают влагу и сами совершенно не подвержены коррозии.

Полимеры, в отличие от асбоцементных составов, безвредны для человека, но имеют слабую механическую прочность. Поэтому не следует принимать в расчет их несущую способность.

Армирование обязательно

Для устройства оболочки опор фундамента часто используют обычные канализационные трубы нужного сечения. Образец такого столба, готового к заливке цементным раствором.

Установка свайных опорных элементов в пластиковом корпусе также имеет смысл на участках, где возможен сезонный подъем грунтовых вод, подтопления талыми скоплениями после снежной зимы.

Производители оценили достоинства полимерных оболочек для индивидуального строительства и развивают этот сегмент рынка.

Вариант использования пластиковых опалубочных труб для фундамента, сваи которого можно залить самостоятельно, представляется на этом видео:

Технология установки столбчатых опор

Общий вес здания, геология и климатические условия места строительства определяют возможную глубину заложения основания. Столбчатый фундамент на трубах ставят своими руками в 2 возможных вариантах:

  • заглубленный;
  • мелкозаглубленный.

В сухих спокойных грунтах, не подверженных пучению, глубина установки может не превышать 0,8 м. Даже при небольшой высоте подъема над уровнем земли (до 0,4 м), желательно производить обвязку по верху столбов из металлического швеллера, двутавра или деревянного бруса.

В неблагоприятных условиях высокого залегания водоносного слоя, неустойчивого поведения почвы (мелкий песок, супесь, суглинок, пластичная глина), опоры нужно заглубить ниже уровня промерзания грунта, характерного для этой климатической зоны.

Эффективная работа всех опорных элементов конструкции обеспечивается грамотным выбором расстояния между осями свай в пределах нормированного минимально и максимально допустимого шага.

Горизонтальные связи ниже оголовков

Слишком близкое расположение столбов изменяет работу одиночного элемента на действие куста по общему наружному периметру. Происходит уменьшение несущей способности 1 опоры.

Увеличенное расстояние приводит к необходимости увеличения толщины горизонтальных связей (ростверк, венец сруба). Растет риск разрушения оголовка стойки.

Такое усиление можно проводить и без увеличения высоты подъема здания над уровнем земли.

Пластиковые или асбоцементные трубы обвязывают, при необходимости, ниже оголовков, просверливая отверстия и вставляя стальные анкера, к которым можно приварить металлические связи из профиля.

Минимальное расстояние определено ГОСТ и составляет 3Ø трубы между центрами труб. Исключения делают только для установки опор под наклоном (1,5 Ø столба).

Бетон для заливки можно готовить как в механическом миксере, так ручным способом. К цементу М500 на 1 часть берут 6 частей песка с гравием.

Для улучшения пластичности и равномерности заполнения полости столба в растворе используют специальные добавки (пластификаторы).

Все этапы строительства фундамента со стальными трубами в качестве корпуса столба, выполняются без выдержки сроков набора крепости бетоном или осадки опорной части. Легкие здания, бани и хозяйственные постройки ставят на металлические колонны без применения специальной строительной техники за 1 – 2 дня.

Технология возведения фундамента из труб: достоинства и недостатки основания

В зависимости от применяемых материалов, столбчатые фундаменты могут быть следующие: кирпичные; бетонные – монолитный или из готовых блоков; деревянные; из металлического профиля; из труб: асбестоцементных, пластиковых, металлических. Из всего разнообразия столбчатых конструкций, можно выделить фундамент из стальных труб, который часто применяется при постройке одноэтажных зданий и мало ответственных построек – гаражей, кладовых, сараев, больших беседок, домиков для гриля.

Читайте также:
Какой бизнес открыть в маленьком городе идеи

Фундамент из простых металлических труб (как правильно сделать).

Столбчатый тип фундамента применяют при частном строительстве на загородных и дачных участках. Для возведения деревянного или каркасного одноэтажного дома, бани, гаража, хозяйственных построек, стационарных ограждений подойдет фундамент из простых металлических труб.

Такой метод формирования опор позволяет уменьшить объем земляных работ, сэкономить средства на количестве бетона и сооружении опалубки. Оптимальны выбор диаметра и количества столбов дает возможность значительно сократить сметную стоимость и сроки строительства.

Преимущества столбчатого фундамента.

Столбчатое основание отличается простотой и скоростью производства работ. Установка несущих столбов не требует привлечения тяжелой техники для рытья котлована или траншеи. Бетон для заполнения опалубки можно приготовить на участке в небольшом миксере и выполнить заливку самостоятельно.


Фундамент из труб металлических своими руками.

Фундамент из труб является разновидностью столбчатого основания и закладывается по общим правилам установки несущих опор. Такой метод обеспечивает точную геометрию столбов, что гарантирует равномерное распределение внутренних нагрузок. Гладкая наружная поверхность несъемной опалубки помогает противостоять силам, которые возникают во время зимнего пучения почвы.

Столбы формируют из труб, которые плотно вгоняют в грунт и заполняют бетоном. Для распределения постоянной и временной нагрузки на все столбы равномерно, их связывают ростверком. Надежная конструкция ростверка снижает риск опрокидывания строения из-за пучения грунта.

Что делать далее?

После окончания возведения фундаментного основания и высыхания бетона, нужно определиться с тем, какой ростверк выбрать для будущего дома.

Одним их самых бюджетных вариантов является настил из дерева, при котором используются соединения винтовых свай, но это годится лишь для небольших строек.

Для капитального строительства можно использовать каркас из металла, или бетонную конструкцию под несущими стенами.



Особенности закладки опор из труб.

Ограничением для столбчатого основания является значительный вес постройки. Использование металлических труб позволяет увеличить несущую способность фундамента. Металлический корпус защищает бетонный столб от проникновения влаги и разрушения. Такие столбы не требуют дополнительного армирования.


Свайный фундамент металлических труб.

В зависимости от веса постройки, климатической зоны, состава и влажности грунта на строительной площадке, существует два способа установки металлических опор в качестве столбчатого фундамента. мелкозаглубленный и заглубленный.

На сухих непучинистых грунтах глубина закладки не превышает 0,8 м. Опоры вдавливают в скважины меньшего диаметра, заливают бетоном и обвязывают металлическим швеллером или деревянным брусом на расстоянии 30–40 см от земли.


Фундамент из металлических труб для веранды.

Важно! На площадках с высоким залеганием водоносных слоев и неустойчивым грунтом типа мелкого песка, супесей (смесь песка и глины), суглинков, глины, несущие столбы необходимо заглублять ниже отметки промерзания почвы. В средней полосе эта отметка составляет 1,2–1,5 м.

Скважины бурят на глубину 1,8 м диаметром, который превышает размер несъемной опалубки. На дно ямы засыпают крупнозернистый песок и вставляют металлическую трубу, которую заливают бетоном. Бетон пропитывает песчаную подушку, образуя устойчивое основание.



Расчет количества столбов основания.

Чтобы заложить фундамент из простых металлических труб, необходимо определить несущую способность грунта и выполнить расчет предполагаемых нагрузок на основание. Но вначале, необходимо вычислить площадь одной опоры: при диаметре трубы 30 см, она составит примерно 700 см2.


Столбчатый фундамент из металлических труб.

На влажном грунте (мелкие и пылеватые пески средней плотности) с сопротивлением 1,5 кг/см2, один столб выдерживает нагрузку в 1050 кг. Сопротивление в 1 кг/см2 влажных суглинков и глины позволяет распределить на каждую опору по 700 кг.

Расчет постоянных нагрузок на основание можно выполнить по усредненным справочным величинам, зная количество и удельный вес материалов.


Столбчатый фундамент из металлических труб своими руками.

К постоянным относятся нагрузки от строительных конструкций (стен, перекрытий, кровли, фундамента) отделочных и изоляционных материалов, сантехники, инженерных систем, мебели и бытовой техники. Временное напряжение на основание дома создают сезонные осадки.

Определив необходимое количество опор, их размещают на плане в местах пересечения несущих стен и по периметру с шагом от 1 до 2 м.



Цена монтажа под ключ

Прежде, чем осуществлять монтаж своими руками, целесообразно ознакомиться со стоимостью обвязочных работ под ключ в различных регионах России:

Город Стартовая цена под ключ за погонный метр трубы, рубли
Москва 380
Санкт-Петербург 350
Казань 275
Ростов-на-Дону 250
Волгоград 300

При отсутствии навыков в возведении свайных фундаментов и в работе с электродуговой сваркой, стоит обратиться в специализированную компанию. Ошибки в расчетах, а также недостаточная компетентность в строительстве и сварочных работах неизбежно приведет к деформации и перекосу сооружения в процессе эксплуатации.

Читайте также:
Клеим обои на балкон своими руками. Отделка жидкими, пробковыми, бамбуковыми обоями

Выполнение работ по закладке столбчатого фундамента.

Площадку для основания дома готовят по заранее разработанному плану. Намечают периметр постройки, места будущих опор столбят колышками. Снимают плодородный слой грунта и выравнивают поверхность.


Разметка столбчатого фундамента.

Скважины проделывают с помощью ручного бура. Глубина ямы зависит от выбранного способа закладки столбов. Диаметр отверстия должен немного превышать размер несъемной опалубки. Для строительства жилых домов в качестве несущих опор выбирают стальные трубы диаметром свыше 250 мм.

В механическом или ручном миксере готовят бетон. На 1 часть цемента М500 добавляют 6 частей песчано-гравийной смеси.

Важно! Добавление в раствор пластификатора поможет улучшить подвижность бетона, что исключит образование пустот в монолитной конструкции.

Технология установки столбов заглубленного фундамента:

  • На дне скважины плотно утрамбовывают песчаную подушку;
  • Корпус металлической опоры изолируют битумной мастикой;
  • Трубу заглубляют в песчаную подушку и фиксируют вертикально;
  • Заливают раствор так, чтобы он пропитал песчаную подушку;
  • Опалубку закрепляют в вертикальном положении и выдерживают время, чтобы основание застыло;
  • Для увеличения прочности основания внутрь трубы вставляют прут арматуры, который должен пройти бетонное основание;
  • Металлический корпус заполняют бетоном до верхнего края;
  • Пространство вокруг столба утрамбовывают песком и грунтом.

В процессе выполнения работ по возведению фундамента из металлических труб следят за одинаковым уровнем всей несущей системы. Высота надземной части опор должна составлять 40–50 см. После того как бетон застынет, можно приступать к сооружению ростверка.

Полезные советы

Используемый при строительстве песок рекомендуется тщательно просеивать, чтобы исключить наличие в нем мусора.

Застывающий бетон, если стоит жаркая погода, следует укрыть и периодически увлажнять, чтобы исключить образование трещин.

Чтобы наружные стороны металлических труб не обрабатывать антикоррозийными составами, можно использовать рулонный рубероидный материал.

Заливка ростверка – процесс обязательный. С его помощью нагрузочные воздействия от сооружения равномерно распределятся на металлические опоры.

Для строительства опалубки следует использовать прочные доски, чтобы они не прогибались под тяжестью бетонного раствора.

Рекомендации по возведению основания из труб.


Фундамент из труб металлических.
Работы можно производить при любых погодных условиях. Но очень важно выполнять все правильно.

  • Металлический корпус защищают от коррозии битумной мастикой или несколькими слоями рубероида ;
  • При отсутствии труб необходимого диаметра в одну скважину можно заложить несколько труб меньшего размера;
  • В верхнюю часть столба до застывания бетона закладывают шпильку с резьбой для удобного крепления элементов ростверка;
  • После заливки бетона строительство продолжают уже через 7 дней;
  • В качестве обвязки опор можно использовать деревянный брус, стальной швеллер, уголок или трубы;
  • Готовые опоры необходимо загрузить до начала промерзания грунта;
  • Не следует устанавливать дополнительные опоры для запаса прочности. При небольшом весе строения и пучинистом грунте увеличенная площадь основания способствует выдавливанию подземной конструкции.

Полезное видео по теме статьи:

Разновидности столбчатых оснований.

В зависимости от сложности рельефа, глубины промерзания почвы и нагрузки на фундамент рассчитываются и устанавливаются точечные опорные конструкции, сваи. Они могут быть изготовлены из различных материалов. Способы установки выбираются при проектировании.


Столбчатый фундамент из металлических труб.

Столбчатый фундамент из металлических труб.

Фундамент может быть выполнен из различных труб:

  • металлических;
  • асбестоцементных;
  • пластиковых.

Фундамент, изготовленный из труб, называется столбчатый.

Необходимые материалы и инструменты

Помимо труб для создания столбчатого фундамента понадобятся такие материалы:

  • Деревянные доски, бруски для опалубки.
  • Саморезы по дереву (Как правильно подобрать саморезы читайте тут).
  • Цемент марки М500.
  • Щебень (Полную информацию об удельном весе и плотности щебня читайте тут) .
  • Арматура.
  • Веревка.

Цемент марки М500 отличается высокой прочностью, поэтому в строительстве фундамента отдается предпочтение именно этому материалу.

Как правильно подобрать цемент читайте здесь.

Для выполнения работ никак не обойтись без таких инструментов:

  • Бура садового.
  • Лопаты.
  • Строительного уровня.
  • Шуруповерта.

Для рытья скважин предпочтительнее применять садовой бур, что значительно облегчит проведение работ. Но вырыть ямы можно и ручным способом.

Как самостоятельно изготовить ручной бур читайте здесь.

Что такое мелкозаглубленный столбчатый фундамент, пошаговая инструкция по возведению

Какими бы прочными и толстыми не были стены, они рухнут, если не будут иметь качественного основания, который берёт на себя нагрузку от строения и передаёт их на грунт.

Надёжной и недорогой конструкцией является мелкозаглубленный столбчатый фундамент.

Если знать особенности технологии возведения, его можно смонтировать самостоятельно.

Что это за конструкция?

Мелкозаглубленный столбчатый фундамент — это конструкция несущего строительного основания, состоящая из опорных столбов округлой или прямоугольной формы.

Устанавливаются они в углах здания, в местах где сосредоточены наибольшие нагрузки:

  • на пересечениях перегородок,
  • под колоннами,
  • под каминами.

В целях равномерного распределения нагрузки от строения на опоры, сверху на фундамент устанавливают ростверк. Столбы погружают в грунт на глубину до 40 см.

Для каких сооружений используется?

Такие основания широко применяются для сооружений, который не сильно нагружают грунт, весом не более 1 т/м3, не имеющие подвалов:

  • каркасные домики,
  • деревянные бани,
  • времянки;
  • беседки;
  • садовые домики,
  • хозпостройки.

Благодаря конструктивным особенностям, столбчатый фундамент с небольшим заглублением выбирают для строений из дерева.

Для какого типа грунта подходит?

Для лёгких конструкций есть смысл размещать мелкозаглубленный столбчатый фундамент на почвах со слабой пучинистостью. На скальной или крупнообломочной почве он выдержит и постройки посолиднее из брёвен и бруса.

Читайте также:
Как сделать шкаф на лоджии или балконе своими руками из вагонки

Чтобы правильно соорудить конструкцию для пучинистых почв, делают специальные инженерные расчёты и под опорами сооружают армированную подушку.

На слишком рыхлых почвах, заболоченных местностях такой вид фундамента не эффективен. Нельзя использовать на грунтах, предрасположенных к горизонтальным сдвигам. Это приведёт к опрокидыванию строения.

Использование дорогостоящего и трудозатратного железобетонного ростверка сведёт экономический эффект к нулю.

Материалы

Традиционно мелкозаглубленное столбчатое основание делается из армированного бетона. Может быть выполнено из брёвен, блоков, кирпича, камня.

Из бревен

Под хозпостройки часто делают деревянные опоры из бруса, бревна диаметром 15-20 см. У них ограниченный срок эксплуатации около 10 лет и невысокая несущая способность.

Основное требование к такому материалу — его обязательная обработка антисептиком и нанесение сверху гудрона или другого гидроизолятора.

Из кирпича и бетонных блоков

Для каркасных строений часто используют кирпичные столбы. Это должен быть полнотелый керамический и силикатный кирпич, который не сильно впитывает воду.

В противном случае он быстро разрушится. Бетонные блоки должны быть хорошего качества, достаточной плотности.

Под кирпичные или блочные опоры устраивают подушку из щебня, пролитую цементным молочком. После установки столбов необходимо подождать, пока кладочный раствор наберёт прочность. Обычно это происходит в течение 12-20 дней.

Железобетонный монолит

Монолитные армированные железобетонные опоры обладают хорошей несущей способностью и надёжностью. Устанавливаются в ямы с щебневой подушкой и армирующим каркасом.

Опалубку делают из:

  • обрезной доски,
  • фанеры,
  • листов железа.
Трубы

Трубы из асбеста, железа и пластика применяют в сочетании с армирующим каркасом как несъёмную опалубку для столбов из бетона.

Диаметры зависят от назначения:

  • 100 мм хватит для террас, навесов и беседок;
  • 250-300 мм выбирают для бревенчатых построек.

Для установки таких труб подготавливают скважины соответствующих габаритов.

Достоинства и недостатки

Основание в форме мелкозаглубленных столбов имеет следующие преимущества перед другими типами фундаментов:

  1. Сокращаются время и затраты на выполнение земляных работ, идеально выравнивать площадку не потребуется.
  2. Несложный и быстрый монтаж, не нужно привлекать сложную технику.
  3. Есть возможность установки на рельефных участках, склонах.
  4. Нет необходимости обустройства сложной и дорогостоящей гидроизоляции.
  5. Долгий срок службы, если соблюдены технология возведения и требования к материалам.
  6. Отличается прекрасной устойчивостью при пучении грунта от мороза и отлично подходит для регионов, где промерзает земля.
  7. В целом небольшие материальные затраты на возведение всей конструкции.

Как у любого другого сооружения, такие фундаменты имеют недостатки:

  1. Не выдержат кирпичные и каменные дома.
  2. Не подходят для многоэтажек.
  3. Нельзя ставить на почвах с высоким стоянием грунтовых вод и на песчаниках.
  4. Не получится сделать подвальные помещения.
  5. Нельзя оставлять без присмотра, при малейшем разрушении сразу ремонтировать.

Эти основные слабые места мелкозаглубленного столбчатого основания необходимо учитывать.

Если есть желание использовать столбы в качестве фундамента под кирпичное здание, можно рассмотреть вариант столбчато-ленточного аналога.

Этапы возведения своими руками

При сооружении такой конструкции очень важно провести тщательные подготовительные работы, привести в порядок участок и выдержать технологию возведения опор.

Подготовительные работы

Подготовительные работы включают расчёт конструкции и подготовку земельного участка. Необходимо опытным путем либо с помощью специалистов определить уровень промерзания и плотность грунта.

Рассчитать высоту опор с учётом того, что бетонная подушка должна оказаться ниже линии промерзания грунта (актуально для пучинистых грунтов).

Количество столбов и дистанцию высчитывают, исходя из нагрузки. Для монолитов требуется промежуток около двух метров. Столбы размечают на схеме сначала по основным точкам, затем распределяют менее значимые по нагрузке опоры.

Когда расчёты произведены, территорию, предназначенную для строительства, расчищают от мусора и травы. Верхний плодородный слой почвы, который подпадает под строение, целесообразно снять и перенести на садово-огородный участок. Далее выполняют разметку расположения фундамента под строение согласно предварительно составленной схеме.

Монтаж

Когда будет подготовлена территория и размечены места опор, приступают к возведению фундамента:

  1. По периметру участка копают ямы глубиной около 40 см, размером 50х50 см для опор. Круглые ямы для труб делают ручным буром. Когда стройка ведётся на неровной площадке, параметры углублений могут различаться с учётом того, чтобы их высота оставалась на едином уровне.
  2. На дно выкопанных ям засыпается среднефракционный щебень слоем в 10 см и утрамбовывается. Для труб в яму на треть заливают бетон, и сразу устанавливают столбы.
  3. Стальные пруты сечением 10 мм длиной 40 см связывают в виде решётки с ячейками 10х10 см и укладывают на щебень в углублении. Под арматуру подкладывают битый кирпич, приподнимая решётку. Тогда она окажется в толще бетона.
  4. Подушку вместе с армированием заливают бетоном толщиной до 10 см. В центре устанавливают металлический прут. Его в дальнейшем используют для привязки каркаса.
  5. При использовании труб бетонный раствор заливается внутрь, предварительно туда устанавливается железный прут.
  6. После этого ждут 7-10 дней, пока бетон схватится и приступают к возведению опалубки.
  7. Опалубку в форме удлиненного короба без дна делают из обрезных досок. Бетонный раствор, залитый в опалубку, уплотняют с помощью глубинного вибратора.

Затем заливают опалубку самой опоры. В раствор закладывают согнутый стальной уголок для выполнения дальнейшей обвязки (ростверка).

  • Опалубку убирают через 7 дней. Обвязку опор делают через 20 дней.
  • Примерно через месяц после возведения столбов необходимо выполнить гидроизоляционный слой и устроить забирку — оградительную стену между столбами.
  • Лучшим материалом для забирки выступает кирпич, который укладывают на бетонную стяжку. В забирке оставляют отверстия для коммуникаций. Столбы не должны быть завязаны с забиркой, иначе при неравномерной осадке появятся трещины. Высота забирки не должна быть меньше 40 см, иначе будет не эффективна.
  • Гидроизоляцию столбов и забирки выполняют путём чередования слоя битума и рубероида. Как вариант, можно присыпать ещё влажный бетон сухим цементом, а после застывания закрыть рубероидом.
  • Выполнив гидроизоляцию, столбы присыпают грунтом и утрамбовывают его. Бетон не должен пересыхать в процессе набирания крепости. Поэтому его прикрывают плёнкой.

    Для повышения прочности бетона специалисты советуют добавлять в раствор гидрофобную смесь.

    Особенности для фундаментного основания с ростверком

    Ростверки предназначены для объединения опор и равномерного распределения нагрузки между ними. Особенности монтажа зависят от вида ростверка:

      Из деревянных балок или стальных швеллеров формируют сборно-монолитный ростверк. Понадобится напарник, чтобы поднять и установить балки.

    Минус в том, что незащищённые места металла будут ржаветь. Древесину обрабатывают антисептиками. Способ подходит для беседок, дачных домиков, временных сооружений.
    Монолитный бетонный в виде замкнутой балки или плиты, соединяющей сваи. По способу монтажа такие ростверки подразделяются на высокие, низкие и заглубленные. Этот вид наиболее удобный для малоэтажного строительства.

    Высокие располагают на 10-20 см выше над поверхностью земли, чаще на пучинистых землях. Низкий монолит заливают вровень с поверхностью грунта. Для заглубленного выкапывают траншею.

    Есть ещё промышленные ростверки — готовые конструкции с замками и соединениями. Стоимость их немалая, поэтому для частного домостроительства обычно не используются.

    Нюансы строительства на пучинистых грунтах

    Мелкозаглубленный столбчатый фундамент используют и для пучинистых грунтов. Устанавливают столбы ниже линии промерзания и делают качественную обвязку ростверком.

    Финансовые затраты на обустройство фундамента будут небольшими, надёжность высокая. Алгоритм монтажа аналогичен тому, который выполняется в отношении среднепучинистого грунта.

    Много важной и полезной информации о столбчатом фундаменте найдете здесь.

    Заключение

    Такие фундаменты рекомендуется монтировать летом. Бетон застывает не меньше месяца. До этого момента создавать нагрузку нельзя. Если столбчатый мелкозаглубленный фундамент, установленный на влажной почве, простоит зиму без стен, он даст усадку и деформируется.

    При невозможности продолжать стройку, вокруг фундамента устраивают временную теплозащиту из:

    • стружек,
    • керамзита,
    • шлака.

    Столбчатый мелкозаглубленный фундамент — недорогой и нетрудозатратный способ возведения основания лёгкого строения. Такая конструкция может стать выходом из положения в местности, где грунт нестабильный.

    Технология изготовления мелкозаглубленного и незаглубленного столбчатого фундамента

    Столбчатый фундамент мелкого заложения пользуется спросом при возведении деревянных жилищ. Столбчатый фундамент (народное название – столбовой) благодаря конструктивным особенностям, а также устойчивости к неблагоприятному воздействию температурных перепадов, атмосферных осадков и прочих погодных изменений обустраивается в большинстве деревянных строений.

    Достоинства и недостатки столбчатого заглубленного фундамента

    • Сокращение затрат при выполнении земляных работ. Нет необходимости дополнительно привлекать строительную технику.
    • Заливка бетона осуществляется с минимальными трудозатратами.
    • Расход металлического прута для армирования каркаса сравнительно мал.
    • Изготовление столбового фундамента на пучинистых грунтах занимает мало времени.
    • При замерзании почты такое основание отличается прекрасной устойчивостью.

    Малозаглубленный столбчатый фундамент также имеет и недостатки:

    1. При строительстве любого сооружения, основой которого является незаглубленный столбчатый фундамент, следует учитывать тип почвы. Не рекомендуется строить жилище на слишком разрыхленных грунтах либо заболоченных местностях.
    2. Незначительное разрушение фундамента, появление сколов, трещин говорит о необходимости немедленного выполнения ремонтных работ.

    Это главные слабые места столбчатого основания. Если весь технологический процесс производства такого фундамента будет выполнен профессионально, то срок эксплуатации строения будет составлять более пятидесяти лет.

    Мелкозаглубленный столбчатый фундамент имеет модификацию. Это столбчато-ленточный аналог, используемый зачастую при возведении каменных домов. К плюсам такого основания можно отнести высокие показатели устойчивости и долговечности наряду с большой устойчивостью.

    Технология производства столбчатого фундамента на пучинистых грунтах

    Технология обустройства сводится к решению ряда задач:

    1. Проектирование, выполнение расчета.
    2. Нанесение на поверхности почвы специальной разметки.
    3. Выполнение земляных работ.
    4. Производство монолитных бетонных подушек.
    5. Обустройство опалубки для опорных столбцов.
    6. Заливка бетонным раствором.
    7. Обвязка монолитных столбцов.

    Если застройщик желает возвести малозаглубленный фундамент на пучинистых почвах самостоятельно, ему следует знать, что проектирование, составление списка нужных стройматериалов, расчет основания выполняется вначале строительства.

    Сначала определяют высоту промерзания грунта данной местности, рассчитывают его плотность. Получив данные о глубине промерзания, отмечают высоту бетонного столбца, взяв в расчет то, что монолитная подушка должна находиться под линией промерзания.

    Поперечное сечение бетонных столбов зачастую имеет форму квадрата со сторонами 25 см, но встречаются и другие формы в зависимости от конструктивных особенностей здания. Количество бетонной смеси, необходимое для производства монолитного столба, высчитывается по формуле. Сюда же прибавляют бетонный раствор для опорной подушки.

    Самостоятельное изготовление столбового основания на пучинистых грунтах

    Проектирование будущего строения предусматривает расчет необходимого количества бетонных столбиков и расстояние между ними. Здесь первостепенное значение имеет стройматериал, предназначенный для столбов, особенно важно знать его количество.

    Бетонные столбы в пучинистых грунтах располагают на расстоянии примерно 1,5–2 м друг от друга. Следует предельно точно определить количество столбиков, после чего правильно расположив их по всему периметру котлована.

    Сразу столбы размещают на углах, на максимально нагруженных участках, после чего устанавливают дополнительные.

    Нанесение на поверхность почвы специальной разметки

    По окончании выполнения расчетов столбового основания на пучинистых грунтах переходят к специальной разметке, после чего роют квадратные ямки со сторонами 40 см либо 50 см.

    Дно полученных ям утрамбовывают и засыпают десятисантиметровым слоем щебня средней фракции.

    После завершения трамбовки щебня выполняют армирование монолитных подушек.

    Глубина заложения столбчатого фундамента рассчитывается в зависимости от уровня подземных вод, структуры почвы и степень ее промерзания.

    Армирование столбчатого основания на пучинистых почвах

    Для армирования подушек используют арматура А3 поперечным сечением 10–12 кв. мм, которую нарезают на пруты длиной 35–45 см.

    Уложив их на ровную поверхность, выполняют вязку так, чтобы получилась металлическая решетка с ячейками 15X15 см либо 10X10см.

    Затем их размещают внутри ям сверху щебневого слоя, предварительно подложив под них несколько кирпичей.

    Это необходимо для того, чтобы при заливке решетка оказалась внутри бетонного слоя.

    Заливка монолитных столбов

    Следующая фаза производства завершается заливкой подушек, их толщина около 10 см. Используют бетон марки М250. В процессе заливки из подушек выступают пруты для осуществления дальнейшей привязки столбового остова. Время полного застывания подушек – 7–10 дней, по их истечении устанавливают опалубку столбов.

    Опалубка представляет собой деревянный короб без дна, выполненный из обрезной доски. У профессиональных строителей имеются различные короба для обустройства разных оснований, поэтому данный вид работ они выполнят наиболее эффективно.

    Заливка столбов для мелкозаглубленного фундамента на пучинистых почвах также выполняется бетоном марки М250. Внутрь деревянного короба, заполненного бетонной смесью, опускают глубинный вибратор, который создает колебания, уплотняя тем самым всю бетонную массу. Уплотнение бетонной массы начинаю производить снизу короба, постепенно поднимая вибратор наверх.

    Завершается трамбовка доливкой необходимого количества бетонного раствора, поверх которого для выполнения последующей обвязки укладывают согнутый уголок либо металлическую пластину. В конечном счете получается монолитная конструкция. После окончательного остывания столба через 5–7 дней деревянную опалубку снимают, что помогает ускорить процесс схватывания.

    Спустя три недели с помощью швеллера выполняют обвязку столбов, а через месяц конструкция готова к проведению гидроизоляционных работ. Наилучший способ: покрытие всей плоскости бетонных столбов битумной мастикой с последующим монтажом рубероида. После выполнения гидроизоляции столбцы присыпают снизу землей и трамбуют.

    SGround.ru

    Сайт о фундаментах, их основаниях и морозном пучении грунтов

    Незаглубленные и малозаглубленные фундаменты

    Основные особенности и тонкости поверхностных фундаментов

    Оглавление

    1. Основные положения
    2. Типы поверхностных фундаментов
    3. Особенности и возможные проблемы малозаглубленных фундаментов
    4. Поведение малозаглубленных фундаментов при воздействии морозного пучения
    5. Что следует учитывать при проектировании и строительстве малозаглубленных фундаментов
    6. Снижение воздействия морозного пучения на поверхностные фундаменты
    7. Примеры конструктивных решений мелкозаглубленных фундаментов
    8. Заключение
    9. Связанные статьи

    1. Основные положения

    Хотя нормы проектирования фундаментов гласят что глубина заложения фундамента в пучинистых грунтах должна быть больше глубины промерзания такое решение устраняет только лобовые силы морозного пучения, но не устраняет касательные силы пучения на боковой поверхности, которые так же очень велики и нагрузка от легкого малоэтажного здания не может им противостоять. А в северных регионах РФ нормативная глубина промерзания меняется в пределах от 1,5 до 3,0 м. и более. В такой ситуации следует рассмотреть вариант поверхностного фундамента.

    Малозаглубленный или поверхностный фундамент является одним из наиболее простых и экономичных вариантов для легких зданий и сооружений – это минимальные затраты на материалы и почти полное отсутствие земляных работ. Но при своей кажущейся простоте этот тип фундаментов имеет особенности, которые необходимо учитывать, как на этапе проектирования, так и на этапе строительства.

    К малозаглубленным фундаментам относят все типы фундаментов если глубина заложения их подошвы не превышает нормативной глубины промерзания пучинистого грунта основания, то есть фундаменты полностью расположены в зоне сезонного промерзания/оттаивания грунтов

    В данной статье рассматриваются только поверхностные и практически незаглубленные фундаменты (глубина не более 20 см), т.к. если фундаменты заглублены, но менее глубины промерзания то они будут накапливать деформации пучения год за годом не полностью возвращаясь в исходное положение после оттаивания грунта, и их применение абсолютно не обоснованно. Если же фундамент все таки имеет некоторое заглубление то необходимо выполнять засыпку пазух котлована достаточной ширины непучинистым материалом (песок средний и крупный, ПГС. Ширина пазухи должна быть не менее глубины заложения фундамента) и предусматривать мероприятия, обеспечивающие проскальзывание фундамента относительно грунта по боковой поверхности чтобы обеспечить свободное оседание фундамента после подъема морозным пучением.

    Поверхностные и малозаглубленные фундаменты имеет смысл использовать при строительстве малоэтажных сооружений, дач, гаражей, хозяйственных построек, бань и т.д. Их можно использовать при возведении срубов из бревен или стен из ячеистых бетонов, при возведении каркасно-щитовых домов. Естественно применение ограничено зданиями без подвала.

    Не рекомендуется применение малозаглубленных и поверхностных фундаментов под кирпичные дома т.к. стены из кирпича и других каменных материалов очень чувствительны к деформациям фундамента и при малейшем смещении дают трещины (армированная кладка более устойчива, но все равно очень хрупка). Так же не следует применять их для двух- и более этажных построек из-за большой нагрузки на основание и фундамент, а несущая способность их часто сильно ограничена.

    Согласно примечанию к п. 6.8.10 СП 22.13330.2016 Малозаглубленные фундаменты допускается применять для сооружения пониженного уровня ответственности и малоэтажных зданий при нормативной глубине промерзания не более 1,7 м. А, например, в Руководстве п.4.22 говорится что глубина промерзания под подошвой малозаглубленного фундамента должна быть не более 1,0 метра, а под подошвой заглубленного не более 0,5 м.

    Нормативные требования к малозаглубленным фундаментам приведены в разделе 8 СП 22.13330.2016 «Особенности проектирования оснований и фундаментов малоэтажных зданий» который можно скачать в разделе НОРМАТИВЫ по этой ссылке. Данный раздел обязателен к прочтению если вы планируете применять такие фундаменты.

    Согласно п. 8.6 СП 22.13330.2016 при проектировании малозаглубленных фундаментов на пучинистых грунтах обязательно выполнение проверочных расчетов на деформации пучения (на подъем фундаментов).

    2. Типы поверхностных фундаментов

    Малозаглубленные и поверхностные фундаменты могут быть следующих типов:

    • Ленточные;
    • Столбчатые (к ним так же относятся и «сваи» малой глубины погружения (менее глубины промерзания грунта). На самом деле это не сваи, а отдельные столбчатые фундаменты т.к. настоящая свая по определению имеет глубину погружения не менее 4,0 метра);
    • Плитные;

    Любой из этих типов фундаментов будет относиться к малозаглубленным если его подошва залегает выше нормативной глубины промерзания пучинистого грунта основания. Если же грунт основания не пучинистый то данная классификация не имеет особого значения.

    Для определения характеристик грунтов основания следует обратиться в специализированные изыскательские организации или на крайний случай воспользоваться указаниями этой статьи.

    Максимальная несущая способность, естественно, будет присуща плитному варианту из-за большой площади опирания на грунт, как и максимальная стоимость и трудоемкость.

    Достаточной несущей способностью обладают ленточные фундаменты (при правильном проектировании). Имеются ввиду монолитные непрерывные ленты из армированного железобетона, или ленты из крупных блоков с монолитным армированным поясом по верху и монолитной подошвенной плитой. Ленты из блоков ФБС без дополнительных мероприятий не обеспечивают необходимой прочности и жесткости.

    Столбчатые малозаглубленные фундаменты на пучинистых грунтах следует применять только в сочетании с монолитной сплошной рамой (как правило железобетонной системой перекрестных балок), объединяющей их в единое целое, или же под совсем неответственные сооружения без общей жесткой рамы (сараи, кладовки, веранды, беседки и др. сооружения III уровня ответственности). В целом их применение очень ограничено и не рекомендуется под более-менее ответственные сооружения.

    Подробно все типы фундаментов и их особенности разобраны в этой статье.

    3. Особенности и возможные проблемы малозаглубленных фундаментов

    1. Основная особенность малозаглубленных и поверхностных фундаментов заключается в том, что на них действуют лобовые силы морозного пучения. А учитывая, что такие фундаменты как правило используются под легкие сооружения нагрузка на грунт под ними мала и никак не может противостоять огромным силам поднятия вспучивающегося грунта, можно смело утверждать что при промерзании грунта фундамент будет двигаться, смещаться по вертикали – то есть «гулять». Этот негативный эффект можно снизить за счет утепления грунта, но полностью устранить очень сложно.

    Но огромным плюсом поверхностных и практически незаглубленных фундаментов является то что они после оттаивания грунтов возвращаются в исходное положение, не накапливая деформаций пучения.

    1. Следующая особенность проистекает из первой – т.к. фундамент, а вместе с ним и здание смещаются по вертикали от морозного пучения то примыкающие к нему снаружи лестницы, крыльца, пристройки должны быть приспособлены к таким смещениям.

    1. В летний период (то есть в не замерзшем состоянии) слои грунта, близкие к поверхности, имеют намного более низкую несущую способность чем залегающие на глубине (это явление объясняется в статье в подразделе «4. Зависимость глубины заложения фундамента от прочности грунтов основания и нагрузки на фундамент»), поэтому следует тщательно проверять расчетами несущую способность основания и, при необходимости, увеличивать его площадь, глубину заложения или другие мероприятия.
    2. Как правило фундамент имеет достаточно большую высоту над уровнем планировки грунта. Связано это с тем что ему необходимо придать достаточно большую жесткость и прочность, для этого нужна

    4. Поведение малозаглубленных фундаментов при воздействии морозного пучения

    Практически всегда промерзающий грунт поднимается неравномерно (причины описаны в статье физика процесса пучения). Неравномерное пучение воздействует на малозаглубленный фундамент вызывая:

    1. Если фундамент сплошной и достаточно прочный для восприятия нагрузок от здания после неравномерного подъема промерзающего грунта, то он поднимается и испытывает крены, но остается практически неизменным по форме, т.е. верхняя плоскость фундамента остается плоской, хотя и наклоняется или смещается по вертикали (конечно фактически поверхность ограниченно изгибается в зависимости от жесткости фундамента). Весной, после полного оттаивания грунта фундамент вернется в исходное положение восстановив свою изначальную форму.
    2. Если прочности фундамента недостаточно, то фундамент разрушается – появляются широкие трещины и сколы бетона. После оттаивания грунта форма фундамента не будет восстановлена полностью.

    5. Что следует учитывать при проектировании и строительстве малозаглубленных фундаментов

    Для начала следует изучить документы:

    • Рекомендации по проектированию и расчету малозаглубленных фундаментов на пучинистых грунтах НИИОСП им. Н.М. Герсеванова 1985 г.
    • Руководство по проектированию оснований и фундаментов на пучинистых грунтах НИИОСП им. Н.М. Герсеванова 1979 г.
    • ТСН МФ-97 МО «Проектирование, расчет и устройство мелкозаглубленных фундаментов малоэтажных жилых зданий в Московской области» — Москва 1998 г. — при изучении данного документа учитывайте что в Московской области более теплый климат чем в Сибири и глубину промерзания они принимают не более 1,5 м.

    Учтите при проектировании следующие основные моменты:

    1. Чтобы перемещения фундамента от морозного пучения не вызывали повреждений надземной части здания (трещины в стенах, лопнувшие стекла) и вообще не вызывали никаких проблем в дальнейшем (заклинившие двери, перекошенные крыльца и др.) фундамент должен быть сплошным, непрерывным под все здание, а лучше и под крыльца, и иметь достаточную жесткость и прочность чтобы сохранить свою первоначальную форму и не сломаться при неравномерном поднятии промерзающего грунта. Для обеспечения необходимой прочности и жесткости необходимо выполнять расчеты фундамента и армирования с учетом неравномерного смещения основания. Расчеты лучше выполнять на разные варианты неравномерного смещения основания в конечно-элементной программе (например SCAD или др.), вручную расчёты выполнять будет значительно сложнее (особенно для плитных и сложных по форме ленточных фундаментов).
    1. Следует учитывать наличие почвенно-растительного слоя – если фундамент опереть на органический плодородный грунт, то в результате разложения органики гарантированы большие осадки фундамента, растянутые во времени. Кроме того, почвенно-растительный слой обладает очень низкой несущей способностью и не может служить несущим основанием. Данный слабый слой необходимо полностью заменять, как правило, на песчаную подушку.
    2. Следует учитывать низкую несущую способность верхних слоев грунта. Слои грунта, близкие к поверхности, имеют намного более низкую несущую способность чем залегающие на глубине, поэтому следует тщательно проверять расчетами несущую способность основания и, при необходимости, увеличивать его площадь, глубину заложения или другие мероприятия.
    3. Крыльца, наружные лестницы и другие части здания, опертые на отдельные фундаменты, должны иметь подвижные крепления к основному сооружению, позволяющие взаимные перемещения до 10 см и более (зависит от степени пучинистости грунта и глубины промерзания) или вообще быть независимыми от основного здания.
    4. Следует предусмотреть мероприятия для снижения воздействия морозного пучения на фундаменты. Например утепление отмостки, боковых поверхностей фундамента, грунта под зданием (для отапливаемых зданий применять минимальное утепление чтобы тепло могло частично проникать в грунт). Это позволит уменьшить глубину промерзания грунта под подошвой фундамента и вблизи него, особенно эффективно для отапливаемых зданий.

    6. Снижение воздействия морозного пучения на поверхностные фундаменты

    Для снижения воздействия пучения на поверхностные фундаменты применяют следующие мероприятия:

    • Замена части пучинистого грунта под фундаментом на непучинистый (песок крупный или средней крупности, щебень, гравий, ПГС, и др.);
    • Устройство фундаментов на локально уплотненном основании (в вытрамбованных/выштампованных котлованах, траншеях, фундаменты из забивных блоков) — см. ТСН МФ-97 МО «Проектирование, расчет и устройство мелкозаглубленных фундаментов малоэтажных жилых зданий в Московской области»
    • Применение утепленной отмостки по периметру здания. Более подходит для отапливаемых зданий с полами по грунту;
    • Устройство дренажа по периметру здания, общее водопонижение на участке;
    • Введение в грунт противопучинистых компонентов.

    Дополнительно о мерах борьбы с морозным пучением см. эту статью.

    7. Примеры конструктивных решений мелкозаглубленных фундаментов

    Еще раз повторюсь — хотя здесь и говорится о малозаглубленных фундаментах под кирпичные здания, применение таких решений очень опасно, а последствия неравномерных деформаций грунта устранить без демонтажа стен невозможно.

    8. Заключение

    Поверхностные (малозаглубленные) фундаменты имеют свою достаточно узкую область применения. Основной их недостаток — это подверженность морозному пучению и смещениям по высоте в зимний период. Основным их достоинством помимо простоты и низкой стоимости является то что о наличии деформаций пучения известно заранее и эти деформации точно будут обратимыми, а не накапливаться год от года.

    При проектировании и строительстве таких фундаментов следует учитывать многие их особенности, выполнять детальные расчеты, продумывать множество деталей, связанных с подвижностью фундамента, а значит и всего здания/сооружения.

    9. Связанные статьи

    • Выбор глубины заложения фундаментов
    • Инженерно-геологические изыскания – обязательно или нет?
    • Что такое пучинистые грунты
    • Как определить по визуальным признакам тип грунта
    • Меры борьбы с морозным пучением
    • Раздел Нормативы
    Один комментарий к публикации “Незаглубленные и малозаглубленные фундаменты”

    Одним из путей решения проблемы строительства на пучинистых грунтах малоэтажных зданий является использование мелкозаглубленных фундаментов. Такие фундаменты закладываются на глубине 0,2-0,5 м от поверхности грунта или непосредственно на поверхности (незаглубленные фундаменты). К таким образом, на мелкозаглубленные фундаменты действует незначительные касательные силы пучения, а при незаглубленных фундаментах они равны нулю.

    Рейтинг
    ( Пока оценок нет )
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: