Устройство фундаментов под опоры вл. Фундаментные опоры на дачный участок

Фундаментом деревянных опор, устанавливаемых непосредственно в грунт, служит нижняя часть стойки или приставки (для деревянных опор), усиленная, если требуется, ригелями (рис. 2.1).

Стойки железобетонных опор с оттяжками, а также металлических опор башенного типа устанавливаются на фундаменты в виде железобетонных грибовидных подножников, свай, монолитных железобетонных конструкций.

Рис. 2.1.

а - закрепление стоек промежуточных опор линий напряжением до 220 кВ и анкерно-угловых опор линий напряжением до 35 кВ; 6 - усиление закрепления опоры в грунте установкой верхнего ригеля; в - закрепление стойки опоры в котловане, разработанном экскаватором; г - закрепление стойки опоры при наличии грунтовых вод; д - закрепление стойки опоры в слабых (заторфованных) фунтах; 1 - стойка опоры; 2 - сухой грунт; 3 - ригели; 4 - банкетка; 3 - водонасыщенный грунт; в - уровень фунтовых вод; 7 - торфяной грунт

Глубина заложения фундамента зависит от плотности грунта, глубины его промерзания, воздействующих на фундамент нагрузок.

В настоящее время промежуточные свободностоящие одностоечные деревянные и железобетонные опоры линий напряжением до 220 кВ, а также анкерно-угловые опоры линий напряжением до 35 кВ со штыревыми изоляторами устанавливают непосредственно в грунт, т.е. без фундаментов. Котлованы для этих опор разрабатывают буровыми машинами с буровыми головками диаметром на 5... 10 см больше диаметра устанавливаемой стойки. Таким образом, стойку опоры (рис. 2.1, а) закрепляют в практически ненарушенном сухом грунте, обладающем значительно более высокими механическими характеристиками, чем нарушенный грунт засыпки. Чтобы усилить заделку, в верхней части котлована могут быть установлены дополнительно один (рис. 2.1, 6) или два ригеля. Ригель размещается в специально выполненной узкой щели и так же, как стойка, опирается на грунт с ненарушенной структурой.

При разработке котлованов экскаватором для усиления заделки опор ригели могут быть установлены также в нижней части котлована (рис. 2.1, в). Если под слоем сухого грунта находится водонасыщенный грунт, стойка обычно устанавливается выше уровня грунтовых вод и укрепляется насыпной банкеткой (рис. 2.1, г).

В слабых и заторфованных грунтах заделку одностоечных опор усиливают дополнительными короткими железобетонными приставками, установленными рядом со стойкой и соединенными с ней металлическими хомутами, а также поверхностными плитами, закрепленными на стойке U-образными стяжками. При большой толщине торфяного грунта (рис. 2.1, д) стойку заглубляют в подстилающий слой и укрепляют банкеткой.

Стойки деревянных опор сочленяются, как правило, с железобетонной приставкой, нижний конец которой погружается в грунт. Тип трапецеидальной железобетонной приставки подбирают таким образом, чтобы расчетное значение изгибающего момента, действующего на уровне земли, не превышало расчетного значения изгибающего момента, действующего перпендикулярно к оси линии (табл. 2.1).

Типовые железобетонные приставки к опорам воздушных линий электропередачи напряжением 0,38...10 кВ

Таблица 2.1

Тип приставки	Расчетный изгибающий момент, даН-м	Длина приставки, м	Размеры сечения, мм	Объем, м 3		Номинальное напряжение линии, кВ

Примечания: 1. Обозначение типа приставки расшифровывается следующим образом: ГГГ - приставка трапецеидального сечения; первое после дефиса число указывает расчетный изгибающий момент в тонна- метрах, второе - длину приставки в метрах.

• 2. Поперечное сечение приставки представляет собой трапецию (первые две цифры размеров сечения указывают длины сторон, третья - высоту).
• 3. Приставки типов ПТ-1,2-3,25, ПТ-1,7-4,25 изготавливаются из ненапряженного железобетона, а приставки типов ПТ-1,7-3,25, ПТ-4,0-4,50, ПТ-4,2-6,0 могут выполняться как из ненапряженной, так и из предварительно напряженной стальной арматуры.

Следует отметить, что помимо расчетного изгибающего момента, действующего перпендикулярно к оси линии, в справочной литературе приводятся также значения расчетного изгибающего момента, направленного вдоль оси линии. Это значение составляет, например, 1400 даН-м для приставки П"Г-2,2-4,25 и 2400 даП м для приставок ПТ-4,0-4,50 и ПТ-4,2-6,0.

Наиболее распространенным типом фундаментов иод металлические опоры являются сборные подножники грибовидной формы (рис. 2.2), устанавливаемые под опорные башмаки стволов. Подножники состоят из опорной плиты и стойки (вертикальной или наклонной) с анкерными болтами и покрыты гидроизоляцией из асфальтобитумного лака. В слабых грунтах подножники устанавливают с ригелями.

Рис. 2.2.

1 - анкерные болты; 2 - стойка; 3 - опорная плита

Фундаменты опор с оттяжками имеют вместо анкерных болтов один штырь, являющийся осью шарнирного крепления ствола опоры к подножнику.

Используются также свайные фундаменты, которые обладают меньшей массой, чем грибовидные, и позволяют исключить земляные работы, а также резко повысить уровень механизации работ при сооружении линии. Их применение особенно эффективно в слабых и водонасыщенных грунтах.

В верхней части свай имеются два анкерных болта, к которым крепят опорные башмаки стволов. При погружении свай в грунт к этим же болтам присоединяют рабочий орган вибро вдавливающего агрегата.

Разработана конструкция специальной сваи-стакана с конусным наконечником и плоскими закрылками, предназначенной для установки в нее сверху центрифугированной стойки диаметром до 0,6 м. Сваю погружают в грунт на такую глубину, чтобы ее верхняя часть выступала над поверхностью земли не более чем на 0,1 м. Используются также винтовые сваи с чугунным винтовым наконечником, с самораскрывающимися анкерами и комбинированные набивные сваи с направляющим стержнем.

При больших нагрузках применяют свайный куст, состоящий из нескольких свай и переходного элемента от оголовков свай к опорным башмакам опоры - ростверка. Ростверк обычно изготавливают в виде бетонной или металлической конструкции с отверстиями для болтов свай.

Для устройства фундаментов в сложных климатических и геологических условиях, в слабых грунтах и на болотах используют специальные поверхностные, мало- заглубленные и плавающие фундаменты. В монолитных скальных породах анкерные болты могут быть закреплены непосредственно в скале, служащей в данном случае фундаментом опоры. При этом желательно, чтобы фундаменты сразу после их монтажа позволяли без дополнительных усилий производить установку опор и монтаж проводов.

Отметим, что стоимость сооружения фундаментов достигает 20% стоимости всей воздушной линии.

Для уменьшения воздействующих на фундаменты нагрузок, а следовательно, снижения стоимости фундамента уменьшают длину пролета между опорами, высоту опор, применяют опоры с более широкой базой, разбивают один большой угол поворота трассы на несколько меньших и т.п.

Разработаны типовые технологические карты по устройству фундаментов (в том числе и свайных) под опоры воздушных линий электропередачи напряжением 35...750 кВ (K-I-20, K-I-21.K-I-22).

Железобетонные фундаменты опор ЛЭП - это несущие конструкции, которые применяются в энергетическом строительстве металлических или бетонных опор воздушных, проходящих над землей, линий электропередач с целью увеличения устойчивости опор в грунте и, как следствие, срока службы этих опор. Фундаменты воспринимают значительные весовые, ветровые нагрузки, а также нагрузки от натяжения проводов и грозозащитных тросов и передают их в грунт. У большинства металлических опор фундамент состоит из четырех отдельно расположенных элементов, расстояние между которыми принято называть базой опоры.

На основании многолетней практики энергетического строительства, проектирования и эксплуатации ВЛ определяются наиболее целесообразные и экономичные типы и конструкции опор и фундаментов соответствующих климатических и географических районов и проводится их унификация.

В наиболее часто встречающихся грунтах (пески, глины, супеси, суглинки) на территории России опоры закрепляются с помощью монолитных или сборных железобетонных, бетонных и свайных железобетонных фундаментов.

Фундаменты для опор ЛЭП делятся на два основных типа:

• Грибовидные подножники. Состоят из прямой или наклонной стойки с плитой. Бывают как монолитными, так и в сборном исполнении;
• Свайные фундаменты. Состоят из одной или нескольких (куста) свай в каждом элементе закрепления.

Грибовидные подножники

Грибовидные фундаменты опор ЛЭП отличаются надежностью и долговечностью. Простота монтажа, в отличие от свайных конструкций, позволяет устанавливать подножники в местах, куда не нельзя доставить специализированную технику для вбивания свай.

На грибовидные фундаменты действуют вертикальные и горизонтальные нагрузки. При вертикальном расположении стоек горизонтальные нагрузки на них создают изгибающий момент, для восприятия которого в стойку закладывается дополнительная арматура. В фундаментах, рассчитанных на большие нагрузки, стойки расположены наклонно, соответственно углу наклона пояса анкерно-угловой опоры, что дает возможность значительно уменьшить изгибающий момент и, следовательно, сократить расход арматуры.

Применение малообъемных монолитных фундаментов опор позволяет значительно сократить расход стали, по сравнению со сборными фундаментами, как на изготовление фундамента, так и на опору, так как точное расположение фундамента при его сооружении позволяет исключить сложную металлоемкую пяту. Недостатком таких фундаментов является необходимость производства бетонных работ на каждом пикете.

Свайные фундаменты

Преимущество применения свай в качестве фундаментов под опоры ВЛ достигает 50 % по сравнению с применением грибовидных подножников: скорость возведения фундамента в любых условиях в 2 раза выше; возможность выполнения в зимних условиях, так как требуется минимальный объем земляных работ; монтаж свай не требует водопонижения и замены грунта при устройстве фундаментов в болотистых и пойменных районах; энергетическое строительство часто позволяет осуществлять установку фундаментов опоры ЛЭП в стесненных условиях подстанций и рядом с существующими зданиями; возможность вывинчивания и повторного применения свай.

На все типы фундаментов опор и элементы закрепления опор действуют значительные нагрузки, которые определяются:

1. массой опоры, проводов, гирлянд изоляторов, грозозащитных тросов, а также льда, который при определенных погодных условиях может образовываться на проводах и тросах;
2. давлением ветра на опору, на провода и грозозащитные тросы;
3. горизонтальной составляющей натяжения по проводам и грозозащитным тросам (только у угловых опор);
4. натяжением проводов и грозозащитных тросов, действующим на опору при обрыве проводов или грозозащитных тросов в одном из пролетов;
5. усилиями, возникающими при монтаже опоры и при натяжении проводов (монтажные нагрузки).

Нагрузки разнообразны по величине и направлению и зависят как от типа опоры, количества и сечения подвешиваемых проводов и грозозащитных тросов, так и от того, в каких климатических условиях расположена конструкция опор ЛЭП.

По времени действия перечисленные нагрузки делятся на постоянные (весовые), действующие периодически с различной интенсивностью в разных направлениях (ветровые), аварийные, возникающие очень редко, причем время их возникновения заранее предугадать невозможно (обрыв проводов и грозозащитных тросов), и однократные, действующие только один раз в заранее известное время (монтажные). При определении нагрузок, действующих на фундаменты опор или закрепления опор, в расчет принимается несколько сочетаний нагрузок, действующих на опору, например: действие ветра наибольшей для данного района скорости при отсутствии льда на проводах и тросах; действие ветра при скорости, равной половине наибольшей, и наличии на проводах льда; обрыв проводов одной или двух фаз или грозозащитного троса и т. д.

Для того чтобы не утяжелять конструкцию большого количества фундаментов, их часто не рассчитывают на действие горизонтальных нагрузок. Поэтому на время монтажа фундаменты часто дополнительно укрепляются ригелями, анкерами. Дополнительно допускается не закреплять фундаменты опор на время установки опор, если величина горизонтальной монтажной нагрузки меньше горизонтальной нагрузки, действующей в процессе эксплуатации опоры или при установке опоры в период, когда верхний слой земли промерз на глубину не менее 0,5 м.

Горизонтальные нагрузки воспринимаются: монолитными бетонными фундаментами опор - весом фундамента; подножниками - весом фундамента и весом грунта; подножниками с ригелем - как весом фундамента, так и весом грунта и давлением ригеля на грунт, что создает дополнительное сопротивление перемещению подножника в грунте; сваями - за счет давления боковой поверхности сваи на грунт.Опрокидывающий момент, действующий на стойку железобетонной опоры, передается на грунт боковой поверхностью стойки или ригеля.

Необходимая прочность закрепления опор определяется как грунтовыми условиями, так и прочностью конструкций самих фундаментов. Применение железобетона в качестве материала для изготовления фундаментов обусловлено высокими показателями по прочности и сопротивлению динамическим нагрузкам. Опоры, устанавливаемые на железобетонные фундаменты, могут выдерживать значительные нагрузки, вызываемые агрессивным климатом.

Железобетонные фундаменты опор изготавливаются из тяжелого бетона, классом прочности на сжатие не ниже В30, морозостойкости - не ниже F150-200, водонепроницаемости - не ниже W4. Для увеличения прочности бетон фундаментов армируется стальными каркасами из нержавеющей стали.

К производству железобетонных фундаментов предъявляются достаточно высокие требования на всех этапах производства, и обеспечивается пооперационный технологический контроль.

Сборные фундаменты для стальных свободностоящих опор ЛЭП серии 3.407.1-144 маркируются буквами Ф (фундамент) или ФП (фундамент повышенный). Затем следуют две цифры, разделенные знаком «х», и обозначающие площадь основания фундамента опоры в метрах, и записанные через дефис цифры «2» (указывает на количество болтов в оголовке - 2) или «4» (количество болтов - 4). Буква «А», а также сочетание «А5» или «А-350», обозначают тип оголовка фундамента - под анкерно-угловые опоры, и площадь базы 250 или 350 мм соответственно.

Грибовидные фундаменты опор серии 3.407.1-157 для узкобазых металлических порталов маркируются буквенно-цифровым обозначением, включающим условное наименование изделий (Ф - фундамент) и габаритные размеры - длину и ширину – в дециметрах.

Малозаглубленные фундаменты серии 3.407.1-159 маркируются буквенно-цифровым значением, где:

• Ф - фундамент;
• МФ - малозаглубленный фундамент;
• ФК - фундамент укороченный;
• Далее следуют цифры: у малозаглубленных фундаментов первая цифра после буквы обозначает ширину плиты в метрах, вторая цифра - длину плиты в метрах; у укороченных - первая цифра 1, 2, 3 и т.д. обозначает типоразмер.
• Буквенный индекс «О» обозначает вертикальный штырь, дробь 1/5 или 1/10 после буквы - наклон штыря к вертикали, соответственно 1:5 или 1:10.

Маркировка вибрированных свайных фундаментов опор серии 3.407.9-146 образуется из сочетания буквы Ф, обозначающей фундамент опоры, двух цифр, через точку, определяющих количество и тип свай, следующих за ними и записанных через дефис цифр, обозначающих область применения и записанной через дефис последней цифры или комбинации цифр, определяющей параметры металлических деталей (только для двухсвайных и четырехсвайных фундаментов).

Напряженные и центрифугированные сваи маркируются: С - вибрированная свая, СН - вибрированная преднапряженная свая, ЦС – центрифугированная свая. Далее указываются через точку диаметр изделий в сантиметрах и длина в метрах. Далее через дефис указывается тип армирования.

Маркировка унифицированных железобетонных фундаментов опор ЛЭП серии 3.407-115 состоит из буквенно-цифровых значений, где:

• Ф - фундамент железобетонный;
• П, К, С - тип железобетонного фундамента (повышенный, укороченный, специальный составной);
• С, Б - тип соединения деталей в составных железобетонных фундаментах ФСС, ФСБ, ФПС, ФПБ (болтовое или сварное);
• Цифры 1-6 - указывают типоразмер жб фундамента;
• О, О5, А, А5, 2, 4 - указывают на назначение конструкций фундамента: О, О5 - фундамент жб под опоры с оттяжками для ВЛ 35-330кВ или ВЛ 500кВ соответственно; А, А5 – фундамент железобетонный под анкерно-угловых опоры для ВЛ 35-330кВ или до 500кВ соответственно; 2, 4 – фундамент опоры ж/б с 2 или 4-мя отверстиями в башмаках под промежуточные опоры;
• н/с - конструкция фундаментов железобетонных с навесной плитой (н) или с разъемной стойкой (с);
• м - конструкция фундамента жб с модернизированным наголовником;
• 48/350 - указывает на диаметр 48 мм или базу болтов наголовника фундамента 350 мм.

Свайные фундаменты опор серии 3.407-115 маркируются неполным или полным шифром.

В неполном шифре имеются три индекса, записанные через тире и определяющие:

• Первый индекс - сечение сваи: С - квадратное сечение, Ц - цилиндрическое;
• Второй индекс указывает тип армирования;
• Третий - длину сваи в метрах.

В шифре цилиндрической сваи буква «К», проставленная через тире после третьего индекса, указывает на наличие наконечника.

В полном шифре маркировка свай квадратного сечения выглядит следующим образом:

Первый индекс, проставленный через тире, указывает область применения свайного фундамента опоры в зависимости от оголовка (наголовника):

• 0 - свая со штырем под стойки опор с оттяжками;
• 1 - свая с одним длинным болтом под металлический ростверк;
• 2 - свая с двумя болтами под соответствующие металлические промежуточные опоры;
• Н - свая с оголовком в виде листа (без наголовника), применяемая для закрепления оттяжек. Цифра 1 или 2 после буквы указывает количество болтов под соответствующие металлические промежуточные или промежуточные и анкерно-угловые опоры соответственно.

Полному шифру соответствует одна из 46 марок свай, записываемых буквой С и цифрой от 1 до 46.

Маркировка цилиндрических свай в сборе: в результате сочетания 12 типов свай и 8 типов наголовников может быть образовано 96 марок свай. Марка цилиндрической сваи записывается буквами ЦС и цифрами от 1 до 96.

Шифр свайных фундаментов получается из сочетания четырех групп букв или цифр, записанных через дефис.

Первая группа показывает состав свайного фундамента;

Буква Р указывает на наличие ростверка; 2 или 4 - количество свай.

Вторая группа показывает сечение сваи:

• 25 – сечение 25х25 см,
• 35 – 35х35 мм.
• 56 – наружный диаметр 56 см.

Третья цифра или группа цифр в числителе и знаменателе показывают высоту в см балок ростверка или номер примененных швеллеров (в числителе - верхней балки, в знаменателе - нижних балок).

Последняя цифра в шифре показывает, какая деталь для крепления опоры предусмотрена в ростверке:

• 4 - четыре болта;
• 2 - два болта;
• 4т – четыре болта для крепления тяжелых анкерно-угловых опор.
• 1 – один штырь
• 0 – петля для крепления оттяжек.

Фундаменты под унифицированные опоры ЛЭП для особых грунтовых условий серии 3.407-123 маркируются буквенно-цифровым значением, где:

• БФ - буронабивной фундамент;
• БФО - буронабивной фундамент с предварительно напряженной оболочкой;
• АФ - анкерующий фундамент;
• КФ - коробчатый фундамент;
• П -поверхностный фундамент;
• Цифры 1 - 6 указывают типоразмер фундамента;

• для БФ - 2 и 4 - количество болтов в оголовке;
• для БФО - 1 и 2 – тип армирования;

Также, для БФО после указания типа армирования следует буква «Н» - наголовник - с цифрой от 1 до 6, указывающей тип наголовника.

Трехлучевые фундаменты для центрифугированных опор контактной сети железных дорог серии 3.501.1-149 маркируются следующим образом:

• ТС - трехлучевой стаканный фундамент;
• ТСУ - трехлучевой стаканный укороченный фундамент;
• ТА - трехлучевой анкер;
• Далее через дефис указывается число - нормативный момент по прочности блока, в кНм, затем – длина блока в метрах.

Железобетонные фундаменты под металлические опоры контактной сети с гибкими поперечинами серии 3.501.1-153 маркируются буквенно-цифровым значением:

• ФР - фундамент раздельный;
• Ф - фундамент под опоры с двухпутными консолями;
• РС - ростверк свайный;
• Далее указываются цифры через дефис, указывающие порядковый номер изделия и тип его армирования.

В статье мы рассмотрим столбчатый фундамент дома, опишем столбчато ленточный фундамент (столбчатый фундамент с ростверком). Расскажем в каких случаях наиболее применимо возведение столбчатого фундамента. Отдельными частями описаны устройство столбчатого фундамента, рекомендации и ошибки при установке столбчатого фундамента.

Общие сведения о столбчатых фундаментах.

Этапы подготовки и технология изготовления столбчатого фундамента и ленточного фундамента во многом схожи. Поэтому общие положения характерные для изготовления фундаментов (оценка грунтов, глубины промерзания, наличия грунтовых вод и коммуникаций, подготовительные работы, установка опалубки, заливка бетона, возможные ошибки при проектировании и возведении) в данной статье повторять не целесообразно. Для ознакомления с ними достаточно обратиться к статье .

Наряду с обзором всех вариантов столбчатых фундаментов остановимся на фундаментах из сборных бетонных и железобетонных блоков.

Столбчатый фундамент представляет собой систему столбов расположенных по углам и в местах пересечения стен, а также под тяжелыми и несущими простенками, балками и другими местами сосредоточенной нагрузки здания. Для создания условий совместной работы столбов, как единой конструкции, и повышения устойчивости столбчатых фундаментов, для избежания их горизонтального смещения и опрокидывания, а также для устройства опорной части цоколя между столбами делают ростверк (обвязочные балки, рандбалки).

Основной тип столбчатых фундаментов, применяемый в массовом строительстве, - это монолитные железобетонные фундаменты.

Как правило, расстояние между столбами составляет 1,5-2,5 м, но может быть и больше.

При расстоянии между столбами 1,5-2,5 м. Ростверк представляет собой рядовую армированную перемычку. При этом нельзя связывать в единое конструктивное решение пристраиваемые террасу, веранду, крыльцо. Эти помещения должны иметь собственный фундамент, то есть должны быть разделены деформационным швом, так как нагрузка от крыльца не сравнима с нагрузкой от стен дома, соответсвенно и осадка у них будет разной.

Подробнее о устройстве такого шва можно прочесть в теме .

При расстоянии между столбами фундамента больше 2,5-3 м ростверк выполняют из более мощной, так называемой, рандбалки. Рандбалка выполняется в виде монолитной или сборной железобетонной балки. Также она может быть металлической (двутавр, швеллер, профиль).

• под дома без подвалов с легкими стенами (деревянными, щитовыми, каркасными);
• под кирпичные стены, когда требуется глубокое заложение (1,6-2,0 метра, т.е. на 20-30 см ниже глубины сезонного промерзания грунта) и ленточный фундамент неэкономичен;
• когда грунты в процессе эксплуатации здания обеспечивают осадку столбчатого фундамента (при равных давлениях столбов на грунт) значительно меньше чем у ленточного;
• когда необходимо максимально исключить отрицательное воздействие на фундамент морозного пучения, т.к. столбчатые фундаменты менее подвержены этому явлению.

а - сборно-монолитные при расположении грунтовых вод в момент производства работ ниже подошвы фундаментов;

б - сборные при любом расположении грунтовых вод;

1. сборный железобетонный опорный столб со стержневым арматурным каркасом;

2. то же, с сердечником из стальной трубы;

3. то же, со стержневым арматурным каркасом и оболочкой из асбестоцементной трубы;

4. то же, с сердечником из стальной трубы и оболочкой из асбестоцементной трубы;

5. сборный опорный столб из стальной трубы;

6. засыпка вынутым грунтом;

7. опорная плита из монолитного железобетона;

8. опорная плита сборного железобетонного фундамента;

9. песчаная подушка.

Рассмотрим несколько моментов в пользу применения столбчатого фундамента:

• Если стоимость фундаментов других типов составляет 15-30 % от стоимости всего дома, то стоимость столбчатого фундамента составят не более 15-18 %.
• Столбчатые фундаменты по расходу материалов и трудозатратам в 1,5-2 раза экономичнее ленточных.
• Столбчатые фундаменты имеют еще одно положительное качество, которое заключается в том, что грунты основания под отдельно стоящими опорами работают лучше, чем под сплошными ленточными, вследствие чего и осадка под ними при равных давлениях на грунт значительно меньше, чем у ленточных. Снижение величины осадки дает возможность соответственно повысить давление на грунт на 20-25 % и, следовательно, уменьшить общую площадь фундамента.
• Самыми опасными силами, действующими на фундамент малоэтажных индивидуальных домов, являются силы морозного пучения. Поэтому почти все приводимые варианты устройства фундаментов рассматриваются с точки зрения их строительства на пучинистых грунтах. Принято считать, что при строительстве на пучинистых грунтах глубина заложения фундаментов должна быть ниже расчетной глубины сезонного промерзания. Однако для малонагруженных фундаментов небольших домов силы пучения обычно превосходят суммарную нагрузку от дома, действующую на фундамент, вследствие чего и происходят различного рода деформации.

Поэтому при строительстве на пучинистых грунтах домов без подвалов лучше сооружать малозаглубленные или незаглубленные фундаменты. Поясним их отличия.

1. Малозаглубленными считают фундаменты с глубиной заложения 0,5-0,7 нормативной глубины промерзания. Например, при нормативной глубине промерзания 140 см глубина малозаглубленного фундамента составит 140x0,5=70 см.
2. Незаглубленные фундаменты - считаются такие фундаменты, глубина заложения которых составляет 40-50 см, и составляет в среднем половину или треть глубины промерзания.

При большой глубине промерзания в пучинистых грунтах эффективны анкерные столбчатые железобетонные монолитные либо сборные фундаменты. На такие фундаменты незначительно влияние сил морозного пучения, действующих на боковую поверхность, так как столбы выполняют с минимальным поперечным сечением. Если фундамент возводят из камня, кирпича, мелких блоков, монолитного бетона без армирования, его стены необходимо делать сужающимися кверху, это позволит сэкономить материал и равномерно распределить нагрузку от стен.

Дополнительными мерами уменьшения влияния сил морозного пучения могут быть: покрытие боковых поверхностей фундамента материалами, уменьшающими трение грунта, такими материалами служат битумная мастика, пластические смазки (синтетический солидол “С”, ЦИАТИМ-201, БАМ-3, БАМ-4), кремнийорганические соединения, эпоксидные смолы, фураново-эпоксидная композиция, полимерные пленки а также утепление поверхностного слоя грунта вокруг фундамента. Целесообразность и варианты такого утепления изложены в вопросе .

Условия, при которых столбчатые фундаменты применять не рекомендуется:

• в горизонтально подвижных грунтах и слабых грунтах, так как их конструкции присуща недостаточная устойчивостью к опрокидыванию. Для погашения бокового сдвига требуется жесткий железобетонный ростверк (его устройство сведет на нет экономию средств на разнице между столбчатым и ленточным).
• Ограничено их применение на слабонесущих грунтах (торф, просадочные породы, водонасыщенные глинистые и др.) и при строительстве домов с тяжелыми стенами (массивные кирпичные толщиною более 510 мм, железобетонные типовые плиты и блоки);
• Если у Вас ограничены финансовые возможности или временной период по устройству цоколя. Если при ленточном фундаменте цоколь образуется как будто сам собой, то при столбчатом заполнение пространства между столбами стеной (забирка) - сложное и трудоемкое занятие;
• Не рекомендуется устраивать столбчатые фундаменты также в зонах с резким перепадом высот (перепад высот на участке под фундамент от 2,0 м и больше).

Рассмотрим, из каких материалов может выполняться солбчатый фундамент, в зависимости от конструкции дома (прежде всего его массы и этажности):

• Каменный фундамент делают из бутового камня или камня-плитняка средних размеров. Желательно подбирать камень одного размера, и чем он площе, тем лучше.
• Кирпичные фундаменты желательно делать из хорошо обожженного красного кирпича (черного цвета), лучше железняка. Плохо обожженный кирпич быстро разрушается.
• Бетонные фундаменты выполняются из тяжелого бетона марок В15-В25;
• Бутобетонные;
• Монолитные железобетонные (монолитный фундамент имеет повышенную прочность, обладает самым высоким сроком эксплуатации - до 150 лет);
• Готовые сборные бетонные и железобетонные блоки. При сборном варианте столбы изготовляются отдельно и монтируются во время установки.
• асбестоцементные или металлические трубы, заполненные бетонной смесью.

• бетон и бутобетон - 400 мм;
• каменная кладка - 600 мм;
• кирпичная кладка выше уровня земли - 380 мм, а при перевязке с забиркой - 250 мм;
• из бута - 400 мм;

Фотография столбчатого фундамента для небольшого частного (дачного) дома.

Сведения о глубине закладки опор столбчатого фундамента

Необходимо обратить внимание на три основных момента при определении глубины закладки столбчатого фундамента:

• глубина промерзания почвы в вашем районе, в котором осуществляется строительство дома;(Лучший вариант это заложить столбы ниже глубины промерзания грунта, таким образом исключить деформации фундамента). .
• определение вида и состава грунта (Неподвижный грунт или подвижный, глинистый или песчаный. Наилучшим грунтом может служить песок, так как вода уходит через него моментально и он обладает высокой несущей способностью, на илистых и торфянях грунтах строить нельзя, необходимо устраивать частичную или полную замену грунта на песчаный);
• уровень расположения грунтовых вод (есть ли поблизости водоем, речка, если есть это свидетельствует о наличие высокого уровня грунтовых вод, необходимо делать гидроизоляцию или дренаж)

Эти факторы должны обязательно учитываться в заказанном Вами проекте дома.

Так же при расчете глубины закладки фундамента проектировщику следует учитывать не только природные влияния на фундамент, но и следующие показатели:

• вес будущего дома;
• вес опор фундамента;
• вес мебели в доме и количество людей, которые будут проживать в данном доме;
• сезонные, временные нагрузки (снег).

Желательно обратиться к проектировщику, который обладает всеми необходимыми данными для проведения подобных расчетов (уровень грунтовых вод в вашей местности, глубина промерзания, структура грунта и т.п.). Ценность участия проектировщика в процессе проектирования заключается в том, что он посчитает глубину заложения фундамента с абсолютной точностью (без лишнего запаса по глубине). Это позволит Вам получить экономию строительных материалов, финансовых средств без ущерба для качества и безопасности дома.

Устройство столбчатого фундамента

В данном разделе мы рассмотрим технологию строительства монолитного железобетонного столбчатого фундамента как наиболее распространенного вида в частном строительстве.

1. Подготовительные работы

Работу надо начинать с очистки строительной площадки. Для этого надо срезать растительный слой, желательно не менее 2,0-5,0 метров в каждую сторону от планируемого расположения фундамента. Толщина его составляет 10-30 см, и под основание фундамента он не пригоден. Этот грунт нужно срезать и переносить в огород или сад.

Если под срезанным слоем грунт состоит из песка вперемешку с мелким камнем (гравелистый песок, песок крупной или средней зернистости), то он используются в качестве основания фундамента вне зависимости от влажности, уровня грунтовых вод или глубины промерзания.

Если встречаются глинистые грунты (глины, суглинки, супеси), то необходимо устройство песчанно-гравийной подушки. Толщина подушки зависит от геологических характеристик грунтов.

Если под срезанным слоем Вы обнаружите торфяные или илистые грунты, то необходимо проведение полной замены основания, в таком случае нужна консультация геолога по составу и устройству искусственного основания.

Со строительной площадки убирается мусор и все посторонних предметы.

После того как строительная площадка очищена, производят ее горизонтальную планировку. Снимаются бугры, подсыпается грунт в имеющиеся ямы. Контроль горизонтальности участка осуществляют уровнем, который устанавливают на 2-2,5 метровую ровную доску или рейку. Подготовка заканчивается завозкой и складированием строительных материалов на участок.

2. Разбивка фундамента

Разбивка плана дома на участке состоит в том, что с чертежей переносят на земельный участок и закрепляют оси и основные размеры фундамента.

Перед разбивкой фундамента дома по его периметру устанавливают столбы (обноску), на расстоянии 1-2 м от здания. К столбам со стороны будущих стен дома и параллельно им прибивают по уровню деревянные доски или рейки, на которых отмечают размеры отдельных деталей котлована (траншей и ям) и самого фундамента и будущих стен. Точность разбивки осевых линий контролируется точным измерением расстояний рулеткой. Обязательно надо проверить углы прямоугольного или квадратного фундамента, они должны быть строго прямыми под 90 градусов. Обязательно проверьте теодолитом отметку низа траншеи, по крайней мере, по углам дома и в точках пересечения лент. Она должна соответствовать проектной (то есть если Вы решили заглублять фундаменты на 1,4 м, то низ траншеи должен быть на 1,4 м ниже отметки нуля дома).

Проверьте правильность выноски осей, их пересечения, углы должны быть строго такими, как на плане дома.

Как уже говорилось выше, столбы должны быть под каждым перекрестием стен.

Подушка обильно поливается водой и трамбуется, ручной трамбовкой. Для того чтобы из заливаемого бетона не ушла вода, на подушку укладывается полиэтилен или рубероид.

4. Установка опалубки

Для изготовления опалубки применяют струганные с одной стороны (струганная часть устанавливается лицом к бетону) доски любых пород дерева, толщиной 25…40 мм и шириной 120…150 мм. Пиломатериалы для опалубки должны иметь влажность до 25 %. Широкие доски для опалубки, как правило, не годятся, так как при их монтаже появляются щели. Можно также использовать древесно-стружечные плиты, металлические конструкции, водоупорную клееную фанеру.

Деревянная опалубка предпочтительнее, чем металлическая, так как она легче и имеет меньшую силу сцепления с бетоном. К недостаткам деревянной опалубки надо отнести возможность ее деформации, гигроскопичность. Опалубку устанавливают вплотную к стенам ямы, строго перпендикулярно подошве фундамента, проверяя это отвесом.

В отдельных случаях, если стенки ямы сухие и не обваливаются, бетон можно заливать без опалубки. При этом по периметру прокладывают полиэтилен, чтобы вода не ушла из бетона.

Также в виде опалубки можно применить асбестовые, керамические, железные трубы. В зависимости от конструкции здания могут применяться трубы с внутренним диаметром от 100 мм и больше. Бетон заливается непосредственно в трубы, и они остаются в земле вместе с фундаментом.

При монтаже деревянной опалубки, необходимо помнить, что доски должны быть сырыми, для чего их хорошо смачивают. В противном случае (сухие доски) будут впитывать воду, что отрицательно сказывается на прочностных свойствах бетона.

Если имеется возможность использовать готовые щитовые опалубки то это плюс. Такие опалубки имеют большое количество вариантов их установки, что весьма удобно при сооружении фундаментов с большим количеством углов. Щиты инвентарной опалубки бывают жесткими и гибкими, длина их может от 0,5 до 3 м.

5. Установка арматуры

Столбы армируются продольной арматурой диаметром 10-12 мм с обязательным устройством, через 20-25 см хомутов диаметром 6 мм Устанавливаются они вертикально и обхватывается хомутами или отожженной проволокой чтоб исключить их расхождение в бок. Желательно обеспечить выход арматуры над верхом фундамента (как показано на рисунке) на 10-20 см, чтобы потом к ним можно было приварить арматуру монолитного ростверка.

Фотография армирования столбчатого фундамента.

6. Подача бетона

Тут все также как и в ленточных фундаментах, бетон укладывают слоями 20-30 см с вибрированием ручными вибраторами.

Фотография подачи бетона в опалубку столба.

7. Устройство ростверка

Ростверк может быть выполнен в виде монолитной или сборной железобетонной рандбалки.

После окончания устройства столбчатых фундаментов проверяют отметки верха столбов и при необходимости выравнивают цементным раствором состава 1:2. После этого приступают к устройству сборного, сборно-монолитного или монолитного железобетонного пояса (ростверка).

Устройство монолитного пояса обеспечит надлежащую продольную жесткость и устойчивость фундамента. До начала устройства пояса необходимо сборные перемычки надежно соединить между собой. Для этого монтажные петли крест-накрест связывают проволочной скруткой или соединяют с помощью сварки обрезки арматуры диаметром 8-10 мм. Затем по верху перемычек устраивают опалубку и устанавливают арматурный каркас, укладывают бетонную смесь М200.

Фотография устройства ростверка столбчатого фундамента.

Поверхность бетона выравнивают и закрывают любым гидроизоляционным материалом для предохранения от атмосферных воздействий. После набора прочности и устройства гидроизоляции можно приступать к монтажу плит перекрытий.

8. Устройство забирки

При устройстве столбчатых фундаментов для утепления подпольного пространства и предохранения его от мусора, снега, влаги, пыли, холодного воздух и т.п. устраивается забирка, ограждающая стенка между столбами. Забирка может быть выполнена из различных материалов, чаще всего из камня или кирпича.

Для устройства забирки между опорами столбчатого фундамента необходимо сделать бетонную стяжку, которая будет служить для нее основанием. Бетонная стяжка не имеет заглубления, кладется на песчаную подушку, которая имеет заглубление от 15 до 20 см. Для устройства бетонной стяжки вам потребуется опалубка и каркас из арматуры, для исключения возможного разрыва стяжки из-за подвижек грунта.

Укладывают забирку на бетонную стяжку. Как и в цоколе, в забирке делают технологические окна для подвода различных коммуникаций. С опорами забирку не связывают, так как неравномерная осадка может привести к образованию трещин.

Высота забирки должна быть не менее 40 см. От высоты забирки зависит степень воздействия влаги на стены дома, чем выше забирка, тем меньше воздействие влаги на стены дома. Так же дом с низким цоколем выглядит приземистым, визуально может показаться, что такой дом не имеет фундамента и построен прямо на земле, а вот дома с высоким цоколем выглядят куда более привлекательными и надежными. В таком случае, высота опор должна соответствовать высоте цоколя. Более подробно об устройстве цоколя можно ознакомиться в статье

9. Гидроизоляция фундамента

Гидроизоляцию фундамента можно произвести одним из следующих способов:

• на верхнюю часть опор и забирки наносите слой битума. На этот слой укладываете полосу рубероида и вновь наносите слой битума, после чего укладываете еще одну полосу рубероида;
• на верхнюю часть опор и забирки, наносите слой раствора цемента, в котором соотношение цемента к песку идет в пропорции 1:2. После того, как вы выровняли раствор, посыпьте его поверху сухим цементом - толщина слоя от 2 мм до 3 мм. Дав цементу «схватиться», укладываете полосу рулонного материала (рубероид или толь).

Как выполнить такую гидроизоляцию, и какими материалами, можно прочесть в статье .

Важные моменты при строительстве столбчатого фундамента

• При устройстве фундаментов на пучинистых грунтах необходимо иметь четкое представление о том, что строительство дома и ввод его в эксплуатацию должны осуществляться в один строительный сезон. Фундаменты, возведенные на пучинистых грунтах и оставленные на зимнее время без нагрузки (без стен, перекрытий и крыш), могут деформироваться. Это справедливо для всех видов фундаментов, но особо важно для столбчатых, так как каждый столб ведет себя как отдельные фундамент (из-за отсутствия единого жесткого остова в отличии от ленточного или плитного). Осадку каждый столб дает свою, что в дальнейшем (после морозов - весной) может усложнить устройство ростверка и стен.
• Непредвиденные деформации могут произойти и в том случае, когда построенный дом в зимнее время не эксплуатируется и не отапливается, а глубина заложения фундамента была рассчитана на тепловой режим отапливаемого дома. Благоприятным временным периодом закладки фундамента считается, тот отрезок времени, когда почва «отошла» от мороза и грунтовые воды сошли на нижние пласты. Это могут быть летние месяцы и начало осени.
• В том случае если вы сделали опоры столбчатого фундамента из монолитного бетона, то тут следует знать, что «готовность» бетона достигается по истечении 30 дней. Весь период «созревания» на бетонные опоры не следует делать никаких нагрузок, а так же стоит позаботиться о том, чтобы верхний слой бетона не пересыхал. Для этого вы можете укрыть его пленкой или рубероидом. Для равномерного схватывания бетона, время от времени опоры следует смачивать водой (два или три раза в неделю, это зависит от погодных условий).
• Для приготовления бетона, вам лучше всего использовать цемент марки М400. Для наполнителя бетона можно использовать мелкий гравий и крупнозернистый песок.

  Пример расчета компонентов для приготовления бетонной смеси:

  • цемент 20 кг;
  • песок 50-55 кг;
  • гравий* (щебень) 80-85 кг.
  Вода добавляется из расчета, чтобы бетонную смесь можно было легко укладывать - но не заливать!
• Если состав бетонной смеси будет слишком жидким или же наоборот слишком густым, то прочность бетонной конструкции снижается на 25% от прочности такой же конструкции, при изготовлении которой были выдержаны все требования пропорциональности компонентов.

Какие ошибки могут возникнуть при закладке фундамента и как их избежать

Многие застройщики, решившиеся самостоятельно построить дом, часто допускают ряд ошибок при закладке фундамента, которые приводят к различной степени повреждений фундамента и стен дома. Эти ошибки можно систематизировать следующим образом:

1. Коварным дефектом фундамента, является неравномерность его проседания. Это может возникнуть по ряду причин, к которым можно отнести:
   • не правильно выполнен расчет глубины закладки фундамента;
   • опоры имеют разную величину заглубления.
   • Нагрузка на опоры фундамента неравномерна.

   Для исключения подобного явления, надо выполнить точный расчет планомерного распределения нагрузки на фундамент. Не забывайте учесть нагрузку на фундамент при надстройке второго уровня дома (например, возведения мансарды);

2. Использовался материал низкого качества - не та марка цемента, песок который содержал примесь глины и т.д. Или материал, например цемент, имеет длительный срок хранения (надо напомнить, что при хранении полгода его марка снижается на 25 %, а при хранении год и более на 35-50 %);
3. Не правильно произведена оценка несущих свойств грунта.

   Избежать этих ошибок поможет правильно выполненный проект специалистами и постоянный контроль строительства Вами или независимым экспертом.

Ориентировочная стоимость столбчатого фундамента

Примечание от редакции: Цены в данной статье приведены на май 2009г. Будьте внимательны.

Стоимость столбчатого фундамента определяется технологией укладки фундамента и глубиной его заложения и состоит из следующих составляющих:

Цены на укладку фундамента:

• устройство песчаного основания толщиной 100 мм - 80-100 грн/м2 (или 10-13 дол. США);
• устройство основания из щебня (в зависимости от фракции) - 80-100 грн/м2 (или 10-13 дол. США);
• устройство бетонной подготовки (при толщине 10 см);- 100-120 грн/м3 (или 13-16 дол.США);
• укладка железо- бетонных подушек или блоков - 160-180 грн/шт (или 21-24 дол США);
• устройство монолитных железо-бетонных стен фундаментов - 1300-1500 грн/м3 (или 179-198 дол.США).

Цены на кладочные работы:

• бутовая фундаментная кладка- 300 грн/м3 (или 40 дол.США);
• кладка столбов кирпичных - 250 грн/м3 (или 33 дол.США);
• стены - 600 грн/м3 (или 80 дол.США).

Цены на устройство перекрытий:

• устройство монолитного железобетонного перекрытия (опалубка, армирование, бетонирование) - 1300-1500 грн/м3 (или 170-198 дол.США).

Взаимоотношения подрядчика и заказчика.

Не лишним будет напомнить, что если строительством дома будет заниматься строительная организация (подрядчик) то отношения между вами должны строиться только на договорной основе.

Договор строительного подряда - основной документ взаимоотношений, в котором оговариваются условия сотрудничества, стоимость работ, сроки начала и окончания строительства и др.

Смета является неотъемлемой частью Договора строительного подряда. В ней расписываются все виды и стоимости работ и материалов.

План-график выполнения работ должен предусматривать сроки выполнения работ и сроки оплаты этапов работ.

Договор также должен предусматривать проектные документы: архитектурный проект объекта, конструктивные разделы проекта и другие документы, необходимые для строительства.

Обзор видов фундамента для дома читайте в статье .

Фундамент из столбов - универсальный вариант. Такое основание сооружают, не учитывая тип почвы, и серьёзных работ по гидроизоляции и утеплению оно не требует. Поэтому возводить столбчатый фундамент решаются без сомнений, даже не обладая знаниями строителя.

Уникальный фундамент из «стержней»

Чтобы понять, что такое столбчатый фундамент, стоит детально рассмотреть его плюсы и минусы, задачи и устройство.

Столбчатый фундамент значительно отличается от ленточного, поскольку сооружается не по всему периметру здания

Преимущества и недостатки столбчатого основания

Бесспорными преимуществами фундамента из опорных столбов считают:

К недостаткам столбчатого фундамента приписывают:

Все минусы основания из столбов можно не рассматривать как нечто важное, если сооружать эту конструкцию с учётом её назначения.

Задачи конструкции из опорных столбов

Строить столбчатый фундамент целесообразно для таких объектов, как:

• дом без подвального помещения со стенами из лёгких материалов;
• кирпичная постройка, которая по экономическим причинам не может быть поставлена на ленточном фундаменте и поэтому сооружается на столбах, углублённых в землю на 2 метра;
• здание, возводимое в местности с почвой, склонной к пучению из-за низких температур и вследствие этого отрицательно воздействующей на любой фундамент, кроме столбчатого.

На столбы разумно ставить только небольшие домики из лёгких материалов, ведь вес иных строений опоры не выдержат

От сооружения конструкции из опорных столбов лучше вообще отказаться в следующих случаях:

• грунт на площадке под строительство слабый или подвижный, что может стать причиной опрокидывания недостаточно устойчивого фундамента;
• земля на участке содержит большое количество торфа, осадочных пород или глины, насыщенной водой;
• дом планируется строить из тяжёлого сырья, например, кирпичей толщиной более 5 см или железобетонных типовых плит;
• финансы и время на обустройство цоколя значительно урезаны (при создании столбчатом фундаменте цоколь сам собой не образуется, как это бывает во время строительства ленточного основания);
• почва на участке под строительство дома отличается резким перепадом высот (от 2 метров).

Столбчатый фундамент может быть устроен только на твёрдой и ровной почве, поскольку он не отличается идеальной устойчивостью

Вид фундамента из отдельных опор

Столбчатая опорная конструкция под дом - это система столбов, расставленных в углах, зонах скрещивания стен и нахождения несущих простенков или балок, на которые приходится вес всего здания. Чтобы столбы функционировали как единая конструкция и были максимально устойчивы, их объединяют посредством ростверка - обвязочных балок.

Столбчатым фундаментом, сооружаемым наиболее часто, считается конструкция из монолитных железобетонных блоков.

Фундамент может быть сделан из бетонных блоков, а ростверк - из древесины

Обычно столбы располагают, оставляя между ними от 2 до 2,5 метра пустующего пространства. Но в некоторых случаях строители выходят за рамки традиционного варианта расстановки опор.

Когда столбы монтируют в земле через каждые 2–2,5 метра, ростверк создают как стандартную армированную перемычку. При этом не объединяют в единый ансамбль пристраиваемые к дому веранду, крылечко и террасу.

Для мест вроде крыльца организуют отдельные основания, разделяемые деформационным швом. Это необходимая мера, ведь вес дополнительных помещений всегда отличается от веса дома, отчего и усадка у этих строений не может быть одинаковой.

Обычно столбы расставляют на расстоянии 2–2,5 м друг от друга

Расстояние между столбами делают большим (от 2, 5 до 3 метров), ссылаясь на значительную мощность обвязочных балок. Наиболее надёжный ростверк создают в виде единой или сборной балки. А простая конструкция, соединяющая опоры, может быть сделана из металлических деталей, например, швеллеров или профилей.

Вариации основания из столбов

Каким будет столбчатый фундамент, решают, опираясь на количество финансов и умения самостоятельно заниматься строительством.

Блочные опоры

Столбчатый фундамент может быть составлен из бетонных или железобетонных блоков, изготавливаемых отдельно и монтируемых непосредственно при обустройстве опорной конструкции для постройки.

Каждый столб конструкции можно собрать из отдельных блоков - очень надёжного материала

В ГОСТ указано, что блоки, которые пойдут на сооружение фундамента, необходимо производить из бетона марки не ниже М-100. Что касается размера блоков, то частные застройщики привыкли брать сырьё с параметрами 20*20*40 см и весом 32 кг. Относительно лёгкими считаются фундаментные блоки из керамзитобетона - материала, который устойчив к термическому воздействию.

Крупные блочные конструкции из железобетона можно укладывать только строительным краном, ведь их вес может быть равен даже двум тоннам. Подобные блоки усиливают специальной арматурой с диаметром от 9 до 15 мм и используют исключительно для сооружения ленточных и плитных оснований под огромные кирпичные постройки.

Чаще всего для самостоятельного сооружения столбчатого фундамента берут лёгкие небольшие блоки, поскольку из крупного сырья построить опоры получится только с применением техники

Лучшая глубина закрепления столба из блоков в земле - от 50 см до 1 метра. Если же тип грунта и вес постройки диктуют иные требования, то разумнее сооружать не блочный фундамент, а основание из асбестоцементных труб, наполненных бетоном. Закладывать блоки на глубину более 1 метра слишком трудно.

Кирпичные столбы

Надумав сооружать столбчатый фундамент из кирпича, необходимо закупать только красное полнотелое керамическое строительное сырьё. Этот материал отвечает всем необходимым требованиям: он водонепроницаем, необыкновенно прочен и морозостоек.

Такая характеристика кирпича, как морозостойкость, считается крайне важной. Чем больше показатель невосприимчивости к низкой температуре, тем дольше строительное сырьё служит. Например, морозостойкость 70 указывает на то, что кирпич испортится не раньше чем через 70 лет.

Для сооружения фундамента принято использовать красный полнотелый керамический кирпич, ведь он наиболее прочен

Из кирпичей можно сооружать как малозаглубленный, так и заглублённый столбчатый фундамент. Глубина первого варианта основания колеблется между 40 и 70 см. А заглублённый фундамент всегда устанавливается ниже уровня промерзания грунта на 30–50 см.

Располагать опорную конструкцию на значительном расстоянии от поверхности земли решаются, когда почва на строительном участке пучинистая, а уровень подземных вод непостоянный.

Чтобы сделать основание надёжным, кирпичные опоры столбчатого фундамента требуется создавать в 2 кирпича

Главные столбы фундаментат (опоры, стоящие в углах внешних стен и в местах пересечения внутренних перегородок) принято изготавливать в 2 или 2,5 кирпича. В остальных случаях столбы разрешается выполнять в полтора кирпича и расставлять на расстоянии полутора или двух метров друг от друга.

«Ножки» из дерева

Основание из деревянных «ножек» – самый экономичный вариант. Брёвна, подходящие для фундамента, несложно срубить и обработать своими силами.

Столбчатый фундамент из деревянных опор принято сооружать под домик для проживания в течение лета или крошечное строение из древесины.

Деревянные столбы предназначены только для самых лёгких временных построек, так как под чрезмерным давлением они могу сломаться

Лучшее сырьё для создания деревянных опор - это древесина сосны, дуба или лиственницы. «Стержни» вырезают из комлевой части бревна с диаметром от 2 до 40 см. Ставя в ямы, столбы из древесины закрепляют по бокам кирпичами, камнями или утрамбованной насыпью щебня.

Иногда деревянные опоры фиксируют на месте бетонным раствором. При этом столбы погружают в жидкий бетон на 10 см. Другим хорошим фиксатором для опор из древесины может выступать крестовина, сделанная из двух пластин длиной 0, 8 метра, скомпонованных в положении крест-накрест.

Чтобы закрепить столб на крестовине, в его нижней части вырезают шип. Он вставляется в паз, проделанный в центральной зоне крестовины. Затем столб фиксируется на своеобразной платформе косынками.

Для надёжного закрепления столба в грунте используют крестовину и укосины

Деревянные опоры полагается особым образом защищать от гниения. Сначала их покрывают глиной так, чтобы образовался слой толщиной 1 см, затем обжигают раскалёнными углями. Последнюю задачу выполняют неспешно, следя за тем, чтобы обуглилось буквально 1, 5 см древесины. Обожжённые столбы обрабатывают подогретым битумом или гудроном и сушат.

Под наружные стены деревянные опоры погружают в землю на глубину от 70 до 120 см. А столбы для поддержки перегородок внутри дома ставят на глубину в 50 см.

Основные столбы деревянного фундамента полагается погружать на глубину в 70–120 см

Монолит

Здания в 2 или 3 этажа предпочтительнее сооружать на столбчатом монолитном основании. Такой фундамент не просядет даже под значительным давлением.

Столбчатый монолитный фундамент без проблем служит более 100 лет. Каждый столб этой опорной конструкции способен держать на себе предмет весом в 100 тонн.

Монолитный фундамент считается самой популярной конструкцией по сравнению с другими столбчатыми основаниями

Монолитное основание из столбов создаётся из бетона, усиленного металлическими прутьями и залитого в специальные формы - трубы или опалубки. Данный фундамент получается необыкновенно долговечным, так как полностью лишён швов.

Столбчатый фундамент своими руками: пошаговая инструкция

К сооружению столбчатой конструкции под дом приступают только после выполнения расчётов и подготовки строительного участка.

Необходимые вычисления

Расчёт нужен, чтобы узнать, сколько потребуется столбов, и какими они должны быть по размеру.

Перед вычислительными действиями требуется протестировать грунт на строительной площадке - пробурить скважину с глубиной на 60 см ниже уровня, на котором планируется устанавливать столбы фундамента. В случае обнаружения под несущим грунтом земли, пропитанной водой и поэтому слабой, решение о строительстве столбчатого основания лучше отменить. Столбы, испытывающие нагрузку, в нетвёрдой почве вряд ли смогут стоять неподвижно.

Первая скважина на строительной площадке должна быть тестовой - для проверки состояния грунта

Определение нагрузки на почву

Убедившись, что на участке можно сооружать столбчатый фундамент, следует узнать, какое давление будет испытывать земля. Для этого требуется определить вес будущего дома.

Рассчитывая, каким станет давление на землю после строительства дома, следует прибавлять к весу сооружения массу фундамента. Для этого необходимо определить примерный объём конструкции и умножить полученную цифру на удельный вес материала. Например, у железобетона этот показатель равен 2500 кг/м³.

Таблица: приближённые значения удельного веса для элементов постройки

Конструкции	Удельный вес, кг/м²
Стены
Стены из кирпича (толщиной в полкирпича)	200–250
Стены из блоков пенобетона или газобетона толщиной 30 см	180
Стены из брёвен диаметром 24 см	135
Стены из бруса толщиной 15 см	120
Каркасные утеплённые стены толщиной 15 см	50
Перекрытия
Цокольные и между этажами по деревянным балкам (утеплённые материалом плотностью до 200 кг/м³)	100
Чердачные по деревянным балкам (утеплённые материалом плотностью до 200 кг/м³)	150
Бетонные пустотные плиты	350
Монолитные (из железобетона)	500
Эксплуатационная нагрузка для цокольных и межэтажных перекрытий	210
105
Крыша с учётом стропил, обрешётки и кровельного материала
С кровлей из листовой стали, металлической черепицы или профнастила	30
С рубероидной кровлей в 2 слоя	40
С кровлей из шифера	50
С кровлей из натуральной керамической черепицы	80
100
50
190

*Когда скат крыши наклонен более чем на 60 градусов, снеговая нагрузка сводится к нулю.

Суммарная площадь оснований столбов

Как только становится известно, сколько будет весить будущий дом, узнают минимально необходимую суммарную площадь оснований всех столбов. Для определения этого параметра пользуются формулой S = 1, 3 * P/R 0 . Цифра 1, 3 обозначает коэффициент запаса надёжности, P - общий вес постройки в кг (с учётом фундамента), а R 0 – расчётное сопротивление несущего грунта в кг/см².

Таблица: примерные значения сопротивления несущего грунта на глубине 1, 5 метра

Пример определения количества столбов основания

Попробуем рассчитать, сколько круглых опор понадобится для устройства столбчатого основания под маленький каркасно-щитовой дом с габаритами 5х6 метров. При этом учитываем, что высота первого этажа равна 2,7 м, а этот же параметр у фронтона составляет 2,5 м. также не забываем использовать такие данные, как материал кровли (шифер), тип несущего грунта (суглинок) и глубина промерзания (1,3 м).

Каркасный дом может быть установлен на 10 столбах

Расчёт веса постройки выполняется следующим образом:

1. Определяется площадь всех стен с учётом фронтонов (72 м²) и их масса (72 × 50 = 3600 кг).
2. Находится общая площадь и масса перекрытий. Поскольку в доме имеется цокольное и межэтажное перекрытия, их плошадь составляет 60 м², а масса - 6000 кг (60 × 100 = 6000 кг).
3. Эксплуатационная нагрузка имеется также и на 1-ом и на мансардном этаже. Значение её будет равно 12600 кг (60 × 210 = 12600 кг).
4. Площадь крыши составляет в нашем примере около 46 м². Её масса при шиферной кровле - 2300 кг (46 × 50 = 2300 кг).
5. Снеговую нагрузку принимаем равной нулю, так как угол наклона скатов крыши больше 60˚.
6. Определим предварительную массу фундамента. Для этого условно выбираем диаметр будущих столбов и их количество. Допустим, у нас есть бур диаметром 400 мм, это значение и возьмём. Число столбов предварительно берётся исходя из условия - один столб на 2 метра периметра фундамента. У нас получится 22/2 = 11 штук. Теперь рассчитываем объём одного столба высотой 2 метра (заглубляем на 0, 2 м ниже глубины промерзания + 0,5 метра возвышается над землёй): π × 0,2² × 2 = 0, 24 м³. Масса одного столба равна 600 кг (0,24 × 2500 = 600 кг), а масса всего фундамента - 6600 кг (600 × 11 = 6600 кг).
7. Суммируем все полученные значения и определяем общий вес дома: Р = 31100 кг.
8. Минимальная необходимая суммарная площадь оснований всех столбов будет равна 11550 см² (S = 1,3×31100/3,5 = 11550 см²).
9. Площадь основания одного столба диаметром 400 мм будет равна 1250 см². Следовательно, в нашем фундаменте должно быть минимум 10 столбов (11550/1250 = 10).

Если уменьшить диаметр опор основания, то их количество увеличится. Например, вооружившись буром, создающим скважины размером 30 см, потребуется установить хотя бы 16 столбов.

Подготовка к строительству

До заливки столбчатого фундамента на участке нужно позаботиться о следующем:

1. Очистить площадку от мусора и убрать плодородный слой почвы толщиной 30 см.
2. Обнаруженный под удалённым грунтом крупный или средний песок принять за основание для фундамента, а глинистый грунт, который встречается не реже песчаного, – упрочнить, засыпав пластом из двух материалов - песка и гравия.
3. Выровнять участок под строительство, устраняя бугры и ямы, и проверить его горизонтальность с помощью уровня, установленного на двухметровую ровную доску.

   Ровность подготовленного участка проверяют рейкой

4. Завести на площадку строительное сырьё и установить по периметру будущего строения обноску (столбы на расстоянии 2 м от здания и прибитые к ним доски с отметками размера ям и опор). Правильность разбивки осевых линий необходимо контролировать, измеряя расстояния рулеткой. Кроме этого, полагается проверить, прямыми ли получились углы фундамента в форме прямоугольника или квадрата.
5. Разбить на участке план будущего дома, то есть отметить его параметры посредством колышков.
6. Создать ямы для установки столбов (при необходимости сделать скважины под деревянные опоры можно воспользоваться буром, а в случае монтажа столбов из железобетона стоит вооружиться лопатой).
7. Засыпать дно ям гравием и песком и увлажнить. Готовые «подушки» требуется утрамбовать и закрыть полиэтиленом или рубероидом.

   Дно пробуренных ям укрепляют твёрдым материалом, например,Проце гравием

Создание опалубки для столбов

Отличным вариантом опалубки для опор под дом может стать временная конструкция из струганных с одной стороны (струганная часть устанавливается лицом к бетону) досок любых пород дерева, толщиной от 25 до 40 мм, шириной от 12 до 15 см и влажностью не более 25%.

Вместо досок, при сооружении опалубки можно воспользоваться древесно-стружечными плитами, водоупорной клеёной фанерой или металлическими листами. Однако предпочтительнее выбирать именно доски, поскольку они меньше сцепляются с бетонным раствором.

Деревянная опалубка столбчатого фундамента - это стандартный вариант

Временную вспомогательную конструкцию необходимо устанавливать вплотную к стенкам выкопанной скважины и перпендикулярно подошве основания. Правильность выполненной задачи рекомендуется проверять отвесом.

Если в качестве материала для сооружения опалубки были выбраны доски, то надо иметь в виду, что они должны быть тщательно смочены водой. Проигнорировав это условие, можно получить непрочные столбы, ведь сухая древесина всасывает влагу, как губка, и из-за этого ухудшает свойства бетона.

Опалубка из рубероида - это новшество

Вспомогательной конструкцией при строительстве столбчатого фундамента может стать и несъёмная опалубка из рубероида. Этот материал сразу выполняет несколько задач: служит формой для заливки бетона и защищает опоры от сырости.

Опалубка из рубероида - хорошее решение, если грунт в созданной скважине плотный и неосыпающийся.

Чтобы сделать вспомогательную конструкцию из рубероида, действуем следующим образом:

Особенности заливки фундамента

Если домашний умелец сторонник традиционного способа заливки фундамента, то для выполнения этой миссии он должен предпринять следующее:

Тот, кто не чуждается альтернативных методов сооружения основания под дом, может сделать фундамент с применением бура ТИСЭ. Инструмент позволит создать столбчатую конструкцию с уширением у основания, что предоставит уникальную возможность поставить на опоры более тяжёлую постройку или уменьшить число столбов.

Столб с уширением (по технологии ТИСЭ) формируют поэтапно:

Видео: пример строительства столбчатого фундамента по технологии ТИСЭ

Справиться с сооружением столбчатого фундамента под силу даже одному человеку. Для этой работы не нужно искать ни технику, ни наёмных рабочих, ни большого количества материалов.

Страница 6 из 17

Глубина заложения фундаментов на естественном основании для опор мостов не превышает 3-4 м. Особенность состоит в том, что их возводят в котлованах, предварительно отрытых на полную глубину. Этим они отличаются от фундаментов глубокого заложения, технология сооружения которых принципиально иная. Другая их отличительная особенность заключается в том, что в расчете не учитывается сопротивление грунта по боковой поверхности.

Работы по устройству фундамента должны начинаться немедленно после приемки основания комиссией и подписания акта, разрешающего приступить к кладке фундамента.

Непосредственно перед кладкой фундамента дно котлована должно быть зачищено до проектной отметки (разработка котлована бульдозером или экскаватором должна вестись с недобором 0,1-0,3 м, чтобы не нарушить естественную структуру грунта).

Кладку фундамента необходимо вести насухо. Во время возведения фундамента грунтовую воду откачивают постоянно, чтобы она не заливала свежую кладку до приобретения бетоном прочности не менее 2,5 МПа.

Фундаменты мелкого заложения для мостовых опор могут устраиваться из бетона класса В20, бутобетона (содержащего бутовый камень в объеме до 20% от объема кладки) и железобетона.

Для опор больших и средних мостов устраивают бетонные жесткие массивные фундаменты (рис. 2.16, а), характеризующиеся тем, что линия уступов фундамента образует угол с вертикалью, не превышающий угла распределения давления от вертикальных нагрузок (около 30°), В этом случае в теле фундамента не возникает растягивающих напряжений.

Рис. 2.16 - Фундамент мелкого заложения: а - бетонный жесткий; б - железобетонный гибкий; 1 - суглинок мягкопластичный; 2 - глина полутвердая; 3 - уровень максимального размыва; 4 - арматурная сетка

Для эстакад и путепроводов часто возводят железобетонные гибкие фундаменты , для которых нужно меньше материалов, но требуются арматурные сетки в зоне подошвы фундамента (рис. 2.16, б).

Глубина заложения фундаментов в пучинистых (глинистых) грунтах должна превышать расчетную для данного региона глубину промерзания не менее чем на 0,25 м. Для фундаментов на крупнозернистых, гравелистых и крупнообломочных грунтах этого требования нет.

Отметка заложения фундамента на естественном основании в реке должна быть ниже отметки дна не менее чем на 2,5 м с учетом местного размыва.

Порядок армирования и бетонирования фундамента регламентируется проектом производства работ. Проектная организация определяет класс бетона по прочности, марки по морозостойкости и водонепроницаемости. При сооружении фундамента должен осуществляться контроль качества работ, обеспечивающий заданные свойства конструкции.

Для армирования фундамента необходимо обеспечить толщину защитного слоя бетона не менее 50 мм.

Опалубка для фундаментов чаще всего бывает деревянной (стационарной или щитовой сборно-разборной). Влажность пиломатериалов не должна быть больше 25%. Отклонения от вертикали опалубки на всю высоту фундамента не должны превышать 20 мм, а смещение осей опалубки - 15 мм. Установленную опалубку монолитных конструкций принимает комиссия с участием прораба и представителя технадзора заказчика. Проверке подлежат:

• правильность установки опалубки и креплений;
• соответствие элементов опалубки проекту;
• плотность сопряжений элементов опалубки между собой и с ранее уложенным бетоном.

Арматура для горизонтальных нижних сеток принимается по расчету (расчетная схема - плита на упругом основании, загруженная давлением от стойки). Установленная арматура конструкции принимается с составлением акта на скрытые работы. При устройстве арматурных сеток необходимо обеспечить предельные отклонения в расстояниях между стержнями не более 0,5d (d - диаметр стержня).

Бетонные работы

Бетонные работы требуют повышенного внимания со стороны персонала стройки. Контроль качества заключается в проверке:

• качества составляющих бетон материалов;
• качества бетонной смеси при ее приготовлении, транспортировке и укладке;
• соблюдения правил ухода за бетоном, сроков распалубливания и загружения конструкций.

Контроль качества бетонных работ осуществляется техническим персоналом строительства, построечной лабораторией, представителями заказчика и проектной организации.

Цемент , песок и крупные заполнители должны иметь заводские паспорта, удостоверяющие соответствие качества материалов требованиям ГОСТов. Содержание в природном песке пылевидных или глинистых частиц не должно превышать 1%. Щебень и гравий, имеющие загрязненность больше допустимой по ГОСТу, необходимо промывать. Применение естественных гравийно-песчаных смесей без предварительного фракционирования не допускается. Максимальное содержание цемента при сооружении массивных фундаментов не должно превышать 300 кг/м 3 для бетонных и 350 кг/м 3 - для железобетонных конструкций. Цемент допускается только класса ДО (без добавок).

Перед укладкой бетонной смеси должны быть проверены с оформлением соответствующих актов:

• все скрытые работы (подготовка основания, армирование, установка закладных частей и т. д.);
• правильность установки опалубки и подмостей для бетонирования, надежность их крепления.

Следовательно, по мере готовности составляются акты освидетельствования и приемки установленной опалубки и арматуры. Кроме того, до бетонирования необходимо составить акты об испытании цемента, песка, щебня, а также карты подбора состава бетона.

В процессе бетонирования конструкций следует вести журналы бетонных работ и ухода за бетоном.

В журнал бетонных работ заносят:

• даты начала и окончания бетонирования;
• состав бетонной смеси, показатели ее подвижности, заданный класс бетона по прочности;
• объем выполненных работ;
• номера актов о взятии контрольных образцов и данные о результатах их испытаний;
• температура наружного воздуха во время бетонирования;
• температура бетонной смеси при бетонировании в зимних условиях и при сооружении массивных конструкций;
• дата распалубливания конструкций.

Доставка бетонной смеси к месту укладки осуществляется автосамосвалами или автобетоносмесителями, которые загружаются на бетонном заводе готовой смесью или ее сухими компонентами. Необходимое количество автотранспортных единиц (шт.) определяется по формуле

где Т 1 - продолжительность загрузки и разгрузки автотранспортного средства, мин;

Т 2 - время в пути (туда и обратно), мин;

Т 3 - интервал доставки бетонной смеси определяют по:

где V - полезная емкость автотранспортного средства, м 3 ;

I - принятая интенсивность бетонирования, м 3 /ч.

Так, при T 1 = 10 мин, Т 2 = 60 мин, V = 4 м 3 , I = 6 м 3 /ч потребное количество транспортных единиц составит:

N = (10 + 60)/(60 · 4/6) + 1 = 3 шт,

а интервал между очередными поставками бетонной смеси - 40 мин.

Подача бетонной смеси может осуществляться различными способами:

• непосредственно в бетонируемую конструкцию кранами с использованием бадьи (кубла) емкостью 0,5-8 м 3 ;
• по лоткам;
• по трубопроводам с помощью бетононасосов и пневмонагнетателей.

Высота свободного сбрасывания бетонной смеси в опалубку не должна быть более 2 м при бетонировании армированных и 3 м - неармированных конструкций. Чтобы не допустить расслоения бетонной смеси (когда крупный заполнитель оседает внизу) во время сбрасывания с большой высоты, пользуются звеньевыми хоботами. Они состоят из звеньев в виде усеченных конусов, которые подвешивают один к другому.

При интенсивности бетонирования 6 м 3 /ч и более целесообразно использовать бетононасосы. На строительстве рассредоточенных объектов с небольшими объемами работ экономически выгодно использовать автобетононасосы-автобетоносмесители, которые позволяют совместить процессы транспортировки, изготовления и укладки бетонной смеси.

Укладка бетонной смеси производится после подготовки основания: скальные поверхности и рабочие швы должны быть очищены от мусора, грязи, масел, снега, льда, а также от цементной пленки (например, насечкой). Непосредственно перед укладкой очищенные поверхности надо промыть водой и просушить струей сжатого воздуха. При нескальном основании устраивают щебеночную подготовку с толщиной слоя не менее 10 см.

Бетонную смесь укладывают горизонтальными слоями без технологических перерывов с направлением укладки в одну сторону. Толщина слоя при работе ручными глубинными вибраторами должна оставаться в пределах 25-40 см.

Если бетонируют большие площади, допускается укладывать и уплотнять бетонную смесь наклонными слоями, с образованием горизонтального опережающего участка длиной 1,5-2 м. Угол наклона поверхности уложенного слоя к горизонту перед уплотнением смеси не должен превышать 30°. Уплотнение производят, начиная от опережающего слоя.

Каждый последующий слой надо укладывать до начала схватывания бетона предыдущего слоя (ориентировочно 2-3 часа). Если все же был перерыв, и он превысил время начала схватывания бетона (т.е. если бетон потерял способность к тиксотропному разжижению), необходим рабочий шов. В этом случае продолжить укладку бетонной смеси можно только после набора бетоном прочности:

• 0,3 МПа при очистке основания от цементной пленки водной или воздушной струей;
• 1,5 МПа при очистке металлической щеткой.

Прочность бетона в зависимости от температуры и срока твердения для портландцемента можно принимать ориентировочно по табл. 2.4.

Таблица 2.4 - Определение прочности бетона в зависимости от сроков твердения

Бетонную смесь надо укладывать с уплотнением глубинными вибраторами. Шаг перестановки вибраторов не должен превышать 1,5R (R - радиус действия вибратора).

Радиус действия глубинного вибратора в среднем составляет 4-5 наружных диаметра вибронаконечника (у вибраторов ИВ-112 и ИС-476 этот диаметр составляет 51 и 76 мм соответственно).

Максимальное водоцементное отношение для обеспечения необходимой марки бетона по морозостойкости не должно превышать 0,45-0,50 при неагрессивной среде для частей фундамента, периодически подвергающихся увлажнению и высыханию (зоны переменного уровня воды в реке или промерзания).

Бетонируя конструкцию, надо отбирать серии бетонных образцов размерами 10×10×10 или 15×15×15 см (бетон конструкции и образцы формуют по одной технологии):

• 1 серия - 3 образца для определения прочности перед загружением конструкции (выдерживают в условиях твердения бетона конструкции);
• 2 серия - 6 образцов для определения прочности в 28-дневном возрасте и для определения марки бетона по водонепроницаемости (выдерживают в стандартных условиях);
• 3 серия - 12 образцов для определения морозостойкости бетона (выдерживают в нормальных условиях).

Объем партии бетона, от которого берут образцы, - не более объема бетона конструкции, отформованного в течение одних суток, и не более 50 м 3 .

Уход за бетоном заключается в поддержании его во влажном состоянии и предохранении от резких перепадов температур (особенно в первые дни). Открытые поверхности свежеуложенного бетона после окончания бетонирования (в том числе и во время перерывов в укладке смеси) следует предохранять от испарения воды и попадания атмосферных осадков (например, укрывая пленкой). Для этого можно использовать армированные полимерные пленки, дорнит в 2-3 слоя и т. п. Поверхности надо защищать во время набора бетоном не менее 70% проектной прочности. Для нормального твердения бетона необходима температура около 20 °С и относительная влажность воздуха не менее 90%. В этих условиях через 7-14 суток бетон набирает 60 - 70% прочности (табл. 2.4).

Важно обеспечить температурный режим выдерживания бетона и его контроль. В массиве делают специальные скважины для измерения температуры. Данные измерений заносят в журнал контроля температуры.

Запрещается периодически поливать водой открытые поверхности твердеющих бетонных и железобетонных конструкций.

Движение людей по забетонированным конструкциям и установка опалубки вышележащих конструкций допускается по достижении бетоном прочности не менее 1,5 МПа.

Опалубку вертикальных поверхностей по СНиП 3.03.01-87 можно снимать после достижения бетоном прочности не менее 0,2-0,3 МПа (табл. 2,4).

Минимальная прочность бетона незагруженных монолитных горизонтальных конструкций, опирающихся всем контуром, при распалубке должна быть не менее 70% проектной для пролетов до 6 м и не менее 80% для пролетов более 6 м.

После возведения фундамента распорные крепления ограждения котлована удаляют. Вместо них (при необходимости, определенной расчетом) устанавливают коротыши между стенкой ограждения и фундаментом (прочность кладки должна быть не менее 5 МПа). После разборки опалубки и покрытия обмазочной гидроизоляцией поверхностей фундамента, которые будут соприкасаться с грунтом, производится послойная засыпка местным грунтом пазух между фундаментом и ограждением с трамбовкой каждого слоя.