Устройство столбчатого фундамента

Одними из главных критериев, по которым частные застройщики выбирают технологии строительства, являются их бюджетность и простота. В полной мере это относится и к возведению фундаментных оснований построек. Монолитный столбчатый фундамент в этом смысле является наиболее предпочтительным вариантом с точки зрения его себестоимости и затрат сил и времени на его строительство.

Фундамент на столбах позволяет значительно сократить сметную стоимость любой постройки, а также значительно ускорить общее время строительства.

Конструктивные особенности

Очень часто при строительстве лёгких конструкций своими руками в качестве основы застройщик выбирает тяжеловесные ленточные основания. При этом запас прочности фундамента в разы превышает фактическую нагрузку, оказываемую на него. В итоге мы имеем совершенно неоправданный перерасход материалов, времени и финансовых средств.

Отличной альтернативой столь популярным у наших застройщиков ленточным монолитам являются лёгкие столбчатые фундаменты.

Устройство столбчатого фундамента представляют собой систему опор, заглублённых в грунт. Располагаются столбчатые опоры равномерно по всему периметру наружных, а также вдоль несущих внутренних стен постройки.

Главное условие, которое должно соблюдаться при установке столбов – равномерное распределение нагрузки во избежание непредвиденного проседания. Чтобы вся конструкция была более устойчива, столбы соединяют между собой при помощи бетонных или металлических перемычек – бетонных ростверков или металлических обвязочных балок.

Глубина залегания выбирается в зависимости от качества грунта. На водонасыщенных пучинистых грунтах основание рекомендуется заглублять ниже уровня промерзания почвы (1 – 1,5 м).

Если же строительство ведётся на прочных грунтах, то вполне можно применить экономичный мелкозаглублённый вариант (20 – 30 см), а для лёгких построек – вообще установить опоры на поверхности почвы. Однако, при этом необходимо позаботиться об их защите от размыва поверхностными водами.

Материал для опор

В качестве материала для столбов чаще всего используется монолитный армированный железобетон. Однако это также может быть и кирпич, шлакоблоки, толстостенные металлические или асбоцементные трубы и даже дерево.

1. Монолитный железобетонный столбчатый фундамент является наиболее распространённым вариантом. Среди главных плюсов бетонных столбов – их долговечность, надёжность и способность выдержать значительные нагрузки. Внутренний каркас из арматуры в разы увеличивает прочность опоры, что позволяет использовать столбчатый фундамент из железобетона в качестве основания для довольно массивных построек.
2. Основание из труб. Асбоцементные и металлические трубы в данном случае чаще всего используется как один из вариантов несъёмной опалубки. Внутрь труб устанавливается каркас из нескольких нитей арматуры, после чего в них заливается бетон. В качестве опалубки можно применять и полипропиленовые канализационные трубы. Если же трубу планируется использовать в качестве самостоятельной несущей опоры, следует брать толстостенные стальные или чугунные трубы. В этом случае срок их эксплуатации будет гораздо выше благодаря их стойкости к коррозии.
3. Кирпич и шлакоблоки. Для лёгких построек отлично подойдёт столбчатый фундамент, сложенный из кирпича или шлакоблоков. Такая конструкция достаточно проста в изготовлении и доступна по цене. Среди минусов можно назвать низкую устойчивость к природным воздействиям. И кирпич, и шлакоблок боится излишней сырости. Поэтому перед тем, как приступить к кладке, стоит позаботиться об их гидроизоляции. Лучшим выходом будет сооружение небольшого основания из бетона или отсыпка подушки из гравия, чтобы избежать контакта кирпичей с грунтом.
4. Дерево. Деревянные опоры используются в сооружении столбчатых фундаментов достаточно редко из-за недолговечности такого материала. Но для лёгких хозяйственных построек или временных сооружений такой вариант вполне подойдёт. Для столбов рекомендуется использовать породы деревьев с плотной древесиной – лиственницу, сосну, дуб. Чтобы увеличить срок их службы, деревянные столбы следует обработать антисептическими препаратами или просто слегка обжечь на костре.
5. Другие материалы. В качестве опор могут применяться и другие подручные материалы, особенно если это касается лёгких строений – сараев, бань и т.д. Один из бюджетных вариантов – сооружение основания из старых покрышек, уложенных на подушку из гравия и залитых изнутри бетоном.

Рекомендации по применению

Столбчатые основания, как и другие конструкции фундаментов, имеют свои области применения. Прежде всего, использовать такую конструкцию рекомендуется при следующих условиях:

• для лёгких деревянных, щитовых или каркасных зданий;
• для кирпичных домов, строящихся на болотистых грунтах. В этом случае требуется сооружения основания, углублённого ниже уровня промерзания почвы. А это делает монолитные ленточные фундаменты экономически невыгодными;
• для минимизации воздействия на основание сил морозного пучения почвы;
• при необходимости максимально оптимизировать расходы на постройку здания.

Плюсы и минусы столбчатых конструкций

Как и всякий тип фундаментов, столбчатый вариант имеет свои плюсы и свои минусы. Среди несомненных плюсов можно отметить:

1. Лёгкость и простота строительства. Всю работу по возведению столбчатого фундамента вполне возможно произвести своими руками без привлечения профессиональных строителей.
2. Широкий спектр применения. Столбчатые опоры могут быть использованы при строительстве построек самого различного назначения на любых типах почв.
3. Универсальность. Особенности конструкции столбчатых фундаментов дают возможность вести строительство на неровных участках с большими перепадами уровня почвы – на краях оврагов, склонах холмов и т.п.
4. Бюджетность. Благодаря малому объёму используемых строительных материалов и высокой скорости строительства, такие конструкции обходятся застройщику в разы дешевле, нежели ленточные или плитные основания аналогичной площади. Так, если доля ленточного фундамента в сметной стоимости постройки в среднем составляет от 15 до 30%, то доля столбчатых конструкций обычно не превышает в сметных расходах 10%.

Среди явных минусов можно назвать лишь один – в зданиях, построенных на столбчатых опорах, невозможно устроить подвальное помещение.

Впрочем, и эта проблема решается с помощью обустройства заборки между столбами из деревянных щитов или кирпича.

Подготовка к строительству фундамента

Всякое строительство начинается с подготовительных работ – создания проекта будущей конструкции. Прежде всего, следует определиться с глубиной заложения столбов – будет ли ваш фундамент заглублённым или мелкозаглублённым. Это, как уже говорилось, зависит от типа почвы на строительном участке. После этого приступаем к составлению чертежа столбчатого фундамента.

Количество опор зависит от массивности будущего здания. Обычно бетонные опоры для деревянного жилого дома располагаются на расстоянии 1 – 1,5 м друг от друга. Если возводится лёгкое подсобное помещение небольшой площади, то опоры можно расположить лишь по углам постройки.

Далее приступаем к подготовке строительной площадки. Расчищаем её от растительности и производим разметку территории в соответствии с проектным планом.

По углам будущего строения забиваем колышки и между ними натягиваем бечёвку, ограничивающую периметр стен.

Вдоль полученных линий, начиная от углов, производим разметку мест установки опор. В случае необходимости устраиваем вокруг будущего дома дренажные канавы для отвода талых и дождевых вод.

Этапы строительных работ

После завершения всех подготовительных работ приступаем непосредственно к возведению опор основания.

Устройство ям

После разметки всего периметра будущей постройки приступаем к земляным работам. Обычно размеры сечения бетонных или кирпичных столбов принимают за 0,4 м.

В данном случае выкапываем ямы глубиной 0,5 м (для мелкозаглублённого варианта) и шириной 40 см.

На дне её отсыпаем подушку из щебня или гравия.

Применить мелкозаглублённый вариант можно и для водонасыщенных почв, но в этом случае вокруг подземной части столбов следует отсыпать широкую подушку из крупного песка или гравия в 25 – 35 см. Она будет смягчать силу давления замёрзшего грунта на конструкцию опор.

Армирование и гидроизоляция

В центральную часть ямы забиваем 4 – 6 кусков арматуры и связываем их между собой с помощью проволоки, тем самым создав импровизированный каркас. В качестве арматуры можно также применять обрезки тонких труб, толстую проволоку и прочий ненужный металлический лом. Поверх гравийной подушки устраиваем гидроизоляцию. Для этого можно использовать листы рубероида или даже толстую полиэтиленовую плёнку, свёрнутую в несколько слоёв. Подробнее о возведении этого типа фундамента смотрите в этом видео:

Эти же гидроизолирующие материалы можно использовать в качестве опалубки для подземной части опор. Для этого стенки ямы также застилаем гидроизолирующим материалом, что не позволит цементному молочку при заливке бетона впитываться в почву.

Бетонирование

Для заливки выступающей из земли части опор собираем и устанавливаем опалубку. Изготовить её можно из дощатых щитов, фанеры, ДСП и т.д. Достаточно простой вариант – опалубка из рубероида. Берётся лист рубероида, сворачивается в рулон так, чтобы его стенка состояла из нескольких слоёв. Рулон устанавливается в яму, а чтобы избежать его разворачивания во время заливки, прошиваем его сверху донизу саморезами через каждые 10 см.

В случае использования вместо опалубки труб устанавливаем их в яму и засыпаем, чтобы зафиксировать. Внутрь труб устанавливаем куски арматуры.

После сооружения опалубки приготавливаем бетонный раствор. Для этого смешиваем 1 часть цемента марки 400 или 500 с 1,5 частями песка и 2-3 частями щебня. По своей консистенции бетон не должен быть слишком жидким.

Бетонирование производим до нужного уровня, время от времени осаживая бетон в опалубке при помощи вибратора.

За неимением вибратора нужно во время заливки простукивать опалубку молоточком, чтобы бетон смог заполнить все пустоты внутри опалубки и вытеснить из неё пузыри воздуха. В противном случае внутри опор могут образоваться «раковины» – заполненные воздухом полости, что значительно снизит общую прочность конструкции.

Устройство ростверка

Чтобы придать всей системе столбчатых опор жёсткость, соединяем их друг с другом при помощи бетонных или металлических балок. Если планируется соорудить бетонный ростверк, сверху бетонированных опор следует выпустить связующую арматуру.

После полного схватывания бетона и снятия опалубки со столбов связываем их верхушки между собой горизонтальным каркасом, вокруг которого вновь устанавливаем опалубку, состоящую из нижнего основания и боковых бортиков. Данная конструкция должна связать все опоры по периметру стен здания.

По своей конструкции ростверки после заливки бетоном выполняют роль несущих ригелей для стен постройки.

Для деревянного дома обвязку столбов можно производить и при помощи деревянного бруса. В этом случае при заливке столбов в верхнюю их часть закладываем вертикальный анкерный болт. На него и будет в дальнейшем насаживаться обвязочный брус, скрепляющий опоры между собой. Подробнее о трех способах монтажа столбчатого фундамента смотрите в этом видео:

В случае, если к конструкции дома планируется пристраивать лёгкие конструкции: веранду, крыльцо, террасу, то фундамент под них должен устанавливаться отдельно от основного. Дело в том, что после постройки столбы основания дают осадку – углубляются в грунт на некоторую глубину под весом здания. Если же давление массы постройки будет различным на различные части фундамента, то опоры уйдут в почву на разную глубину, что может привести к деформациям основания и всей постройки.