Возводим столбчатый фундамент своими руками

Фундамент является одним из главных элементов любой постройки. Это может быть как основание для легкой веранды, так и для многоэтажного дома. Надежность, безопасность и продолжительность эксплуатации всех зданий зависят от следующих факторов: выбора необходимого типа основания, составления проекта, выполнения всех нужных расчетов и нормального обустройства основания здания.

Самая главная проблема, с которой сталкиваются проектировщики, какой тип фундамента лучше всего подойдет для той или иной постройки. По мнению специалистов, самым оптимальным вариантом на текущий момент будет столбчатый фундамент. В данном материале рассмотрим: что такое столбчатое основание и какие виды используются в строительстве. Кроме того, будет приведена пошаговая инструкция по заливке такого типа основания своими руками.

Общие сведения

Столбчатые фундаменты — это система опор, которые находятся по углам, в местах соединения стен, под массивными простенками и на иных участках дома или сооружения, где возникают повышенные нагрузки. Чтобы опоры представляли собой единую и надежную конструкцию, а также для того, чтобы дом на установленном столбчатом фундаменте имел повышенную стойкость, они скрепляются ростверком (балками обвязки).

Самыми популярными видами столбчатых оснований, которые используются в частном домостроении, являются монолитные ЖБ столбы. Чаще всего дистанция между опорами составляет от 1500 до 2500 см, но иногда оно может быть и больше указанных величин.

При этом в качестве ростверка обычно используется рядовая перемычка из армирования. Причем запрещается связывать в единую конструкцию пристраиваемую веранду или другие рядом находящиеся постройки. Для этих конструкций требуется свое основание, то есть оба фундамента нужно разделить деформационным швом. Это связано с тем, что нагрузка, к примеру, от террасы меньше, чем от стенок дома, поэтому и усадка у построек будет отличаться.

При дистанции между опорами более 2500-3000 см, ростверк изготавливают из усиленной рандбалки. Она имеет вид сборной либо монолитной балки из Ж/Б. Также иногда используют швеллера.

Фундамент на опорных столбах организовывают в следующих случаях:

• под стены из кирпича, если необходимо глубокое залегание (1.5-1.9 м, то есть на 200-300 мм ниже глубины замерзания земли) и лента является неэкономичной;
• для дома без подвального помещения с легкими стенками (дерево, газобетон);
• если требуется исключить негативное влияние морозного пучения на основание под зданием, поскольку все виды столбчатых опорных фундаментов практически не подвергаются этому воздействию;
• если осадка почвы во время эксплуатации дома под опорами такого фундаментного основания будет меньше, чем в случае использования ленточного основания.

Особенности использования столбчатого основания

Есть ряд основных факторов, которые говорят о пользе установки столбов:

• столбчатое основание по затратам практически в два раза дешевле ленты;
• если стоимость других оснований находится в пределах 18-35% от общей стоимости сооружения здания, то затраты на столбы для дома составляют всего 17-20%.

Столбчатое основание имеет еще одно преимущество, которое заключается в том, что нижние слои почв под отдельно находящимися столбами работают намного эффективнее, в отличие от монолитной ленты. В результате этого и усадка под ними при одинаковых нагрузках на почву будет намного ниже, если сравнить это с ленточными фундаментами. Уменьшение показателей усадки позволяет увеличивать нагрузку на грунт примерно на 30%.

Наиболее опасными силами, которые воздействуют на основание любых зданий, считается влияние морозного пучения. Потому практически все описанные способы обустройства фундаментов рассмотрены в плане их сооружения на пучинистых почвах.

Считается, что во время возведения на пучинистых почвах глубина заложения основания обязана быть глубже уровня промерзания грунтов. Но в случае со слабонагруженными фундаментами для легких зданий, силы пучения зачастую превосходят общее давление на основание со стороны постройки, в результате чего происходят различные деформационные процессы.

Поэтому во время сооружения зданий без подвальных помещений на пучинистых почвах, рекомендуется возводить незаглубленные либо малозаглубленные основания. В чем их разница:

1. Незаглубленными основаниями являются такие типы опор, которые заглубляются примерно на 400-500 мм, что составляет приблизительно 50% глубины замерзания грунта.
2. Малозаглубленными являются основания, у которых глубина заложения равняется 0.6, 0.8 от расчетной глубины замерзания. К примеру, если глубина замерзания составляет 150 см, то глубина закладки минимальная будет 90 см (150×0.6=90 см), а максимальная 120 см (150×0.8=120 см).

При наличии значительной глубины замерзания на пучинистых грунтах отлично показал себя сборный столбчатый фундамент, а также анкерные монолитные Ж/Б основания. На эти столбы практически не влияет действие морозного пучения, которое оказывает давление на боковые части, из-за того, что опоры имеют небольшое сечение. Если тумбы сооружаются из блоков или кирпича без использования армированных прутьев, то их поверхности нужно сделать сужающимися кверху, т.к. это даст возможность сэкономить стройматериалы и равномерно распределить вертикальную нагрузку от дома на фундамент.

Когда не стоит сооружать столбчатое основание

Опишем ниже варианты, когда заливка столбчатого опорного фундамента нежелательна:

1. На слабонесущих почвах (болотистые или просадочные грунты), а также во время сооружения зданий с тяжелыми стенками.
2. Не советуют обустраивать опорно-столбчатый монолитный фундамент для дома на местности со значительными перепадами высот (более 2-х метров).
3. На слабых и подвижных почвах, поскольку столбы имеют слабую стойкость к опрокидыванию. Для компенсации горизонтального сдвига потребуется прочный ростверк из железобетона, а его обустройство нивелирует экономию денег и по стоимости будут равняться возведению ленточного основания.
4. Если ограничено время для обустройства цокольного этажа или материальные средства. Когда во время установки ленты цоколь возводится без особых проблем, в вот при монтаже бетонных столбов потребуется заполнение пространства между ними (забирка), а это довольно трудоемкая и дорогостоящая работа.

Материалы для опор

Строительство столбчатого опорного фундамента возможно из различных материалов. Это будет зависеть от веса, этажности и конструктивных особенностей постройки:

1. Кирпич. Лучше всего построить опоры из качественного обожженного кирпича. Недостаточно обожженный материал через довольно короткое время разрушится.
2. Камень. Обычно столбы изготавливают из бутового камня. Рекомендуется выбирать материал одного размера.
3. Бетон. Опоры заливаются из тяжелого бетона марок В15-25.
4. Готовые блоки. Во время обустройства фундамента сборного типа, его опоры изготавливаются отдельно и устанавливаются в процессе строительства.
5. Железобетонный монолит. Столбчатый монолитный фундамент обладает самой высокой прочностью, а также продолжительным сроком эксплуатации — от 150 и более лет.

Глубина установки столбов

Расскажем ниже, как сделать столбчатый фундамент своими руками. В первую очередь надо уделить внимание глубине закладки основания. На это влияет три главных фактора:

1. Уровень нахождения подземных вод. Если рядом со строительным объектом находится водоем, то это говорит о высоком уровне залегания грунтовых вод. Поэтому потребуется монтаж гидроизоляционного слоя или дренажной системы.
2. Определение типа почвы. Самой лучшей почвой под столбики для такого фундамента является песок, поскольку влага выходит через него практически сразу и этот материал имеет повышенную несущую возможность. На торфяных почвах применение столбов невозможно, т.к. потребуется частичная либо полная замена грунта на подходящий.
3. Глубина замерзания земли на стройплощадке, где производится установка столбов под фундамент. Наилучший способ: смонтировать опоры ниже замерзания почвы, т.к. это позволит можно избежать деформации основания.

Эти моменты должны быть в обязательном порядке учтены в проектной документации.

Также во время определения глубины закладки основания требуется учесть не только возможное воздействие на него естественных факторов, но и другие моменты:

• массу здания и столбов основания;
• сезонные нагрузки (снежный покров, наледь и др.);
• вес мебели;
• количество проживающих жильцов.

Лучше всего обращаться к застройщику, который обладает всей необходимой информацией и сможет выполнить все расчеты. Следующая информация потребуется для этого — тип почвы, глубина промерзания, уровень подземных вод в конкретном регионе и т.д. Это поможет сэкономить стройматериалы и все расходы на строительство без ухудшения качества возводимого сооружения.

Этапы установки

Самым популярным в частном домостроении является монолитный столбчатый железобетонный фундамент. Ниже рассмотрим устройство такого столбчатого фундамента и как правильно его можно залить самостоятельно без привлечения услуг сторонних специалистов.

Подготовка территории

ЖБ столбчатый фундамент своими руками поможет сделать пошаговая инструкция, которая будет описана в данном разделе. Прежде чем начинать строительство опорно-столбчатого фундамента, нужно очистить территорию. Для чего необходимо удалить слой растительности, лучше всего не менее 3-4 м по периметру будущего основания. Обычно слой дерна составляет около 15-35 см, и под такой бетонный фундамент он не подходит. Эту почву необходимо выкопать и перенести на приусадебный участок.

Когда под удаленным слоем почва состоит из песка, перемешанного с камнями мелкой фракции, то такой грунт для установки опор применяют независимо от влажности, глубины промерзания и наличия подземных вод.

Если попадаются глинистые почвы, требуется песчано-гравийная подушка. Слой подсыпки будет зависеть от результатов геологических исследований. Если под дерном находятся илистые либо торфяные почвы, то потребуется полностью заменять грунт. В этом случае рекомендуют проконсультироваться с геологом относительно состава и способа обустройства нового слоя. Надо учесть, что опора для фундамента без обустройства нового слоя прослужит довольно короткий промежуток времени, а деньги на строительство будут потрачены впустую.

С территории удаляется весь мусор и предметы, которые помешают дальнейшей работе. После очистки участка проводят его горизонтальное выравнивание. Удаляются выступы, подсыпается земля в имеющиеся углубления. Контролирование горизонта территории производится с помощью нивелира или строительного уровня. Подготовительный процесс завершается доставкой всех необходимых стройматериалов на объект.

Разметка основания

Чтобы вынести в натуру опорно-столбчатый монолитный фундамент, надо воспользоваться готовым проектом и взять в нем расположение всех узловых точек, размеры сторон основания. Затем надо все это перенести в натуру и отметить колышками на стройплощадке все необходимые точки конструкции.

Прежде чем разбить фундамент для здания, по его контуру монтируют обноску с дистанцией в несколько метров от дома. К опорам со стороны стен здания и параллельно столбам забивают с учетом уровня рейки, на которых отмечаются размеры разных элементов канавы, непосредственно основания и будущих стенок.

Четкость разбивки осей нужно постоянно контролировать рулеткой. В обязательном порядке необходимо проверить углы четырехугольника основания, которые должны составлять 90°.

Копка углублений для основания

Для фундаментного железобетонного монолитного основания нужно выкопать углубления прямоугольной формы вручную или для этого применяется спецтехника, например, экскаватор. Все канавы обязаны располагаться строго вдоль размеченных осей.

Траншеи, глубина которых не более метра, можно выкапывать с вертикальными стенами и без монтажа фиксаторов, а с глубинами более метра — для защиты от обсыпания земли нужно будет сделать крепления из распорок и фанеры. Траншея копается на 200-300 мм глубже залегания основания. По ширине углубление обязано быть на 200-400 мм шире основания, за счет этого можно будет обеспечить нужное расстояние для монтажа опалубки и подпорок. Ширина основания должно быть больше ширины сооружаемых стен. На днище засыпается подушка из песка крупной фракции и щебенки для компенсации морозного вспучивания грунта. Подушка делается шире основания примерно на 100-200 мм.

Подсыпка обязательно хорошо увлажняется и утрамбовывается вручную. Чтобы из заливаемого бетонного раствора не уходила влага, на подушке нужно создать гидроизоляционный слой из рубероида или толстой пленки.

Монтаж опалубки

Для создания опалубки используются струганные с одной стороны доски. Данная сторона монтируется в сторону фундамента. Доски могут быть из любых сортов древесины, толщиной 3-4 см и с шириной 13-16 см. Дерево обязано иметь влажность не более 20%. Доски большой ширины для опалубки обычно не используют, поскольку во время их сборки образуются щели. Также часто применяют ДСП, стальные или фанерные листы.

Деревянная конструкция лучше, в отличие от железной, поскольку она легче по весу и не так прочно сцепляется с бетонным раствором. К минусам опалубки из дерева нужно отнести свойства древесины к деформациям, а также гигроскопичность. Конструкцию монтируют вплотную к стенкам углубления, четко перпендикулярно дну основания, определяя это с помощью отвеса.

В некоторых ситуациях, если стены углубления сухие и не осыпаются, бетонные фундаменты заливаются без установки опалубки. Причем по контуру укладывают пленку, чтобы влага не выходила из раствора.

Также для изготовления опалубки иногда используют трубы из металла, керамик и асбестоцемента. С учетом конструкции дома выбираются трубы нужного сечения (10 см и более). Бетонный раствор заливается прямо в них, а трубы остаются в грунте вместе с основанием.

Во время установки опалубки из дерева нужно не забывать, что доски обязаны быть влажными. Для этого их тщательно поливают водой. Иначе сухой материал начнет впитывать влагу, а это негативно отражается на прочностных характеристиках бетонного раствора. Если есть возможность монтажа готовых щитков для организации опалубки, то это будет очень хорошим вариантом. Эти конструкции имеют множество вариаций их крепления, что сильно помогает при возведении зданий, у которых большое количество углов.

Монтаж арматурного каркаса

Бетонные опоры нужно армировать продольными арматурными стержнями сечением около 14 мм с непременным обустройством хомутов шагом 30 см и диаметром 5 мм. Монтируются прутья вертикально и фиксируются хомутами, чтобы избежать их бокового расхождения. Также требуется организовать выход арматурных прутков над верхом установленного столба на 15-25 см, чтобы затем к ним можно было закрепить арматурные стержни ростверка.

Заливка бетонного раствора

Рассмотрим далее, как делать заливку опор для фундамента. В этом случае все производится, как и для ленточных оснований. Заливают бетонный раствор послойно по 25-35 см с последующей трамбовкой.

Монтаж ростверка

После окончания обустройства столбчатого основания, нужно проверить отметки верхушек опор и, если необходимо, выровнять их с помощью бетонного раствора. Затем начинают установку ростверка.

Организация монолитного каркаса позволит обеспечить необходимую продольную прочность и стойкость основания к негативным смещениям грунта. Перед началом обустройства каркаса, нужно сборные перегородки прочно скрепить друг с другом. Для чего петли для монтажа крест-накрест перевязывают проволокой, либо фиксируют при помощи сварочного аппарата куски арматурных стержней сечением 12 мм. После сверху перемычек монтируют опалубку и организуют арматурный пояс, а потом заливают все бетоном М-200.

Бетонную поверхность нужно выровнять и покрыть любым гидроизоляционным материалом, чтобы защитить от негативных атмосферных факторов. Когда бетон наберет нужную прочность, приступают к установке забирки.

Монтаж забирки

Во время монтажа столбчатых оснований для теплоизоляции подпольного пространства под зданием и защиты его от грязи, снега, осадков, обустраивается забирка. Она является стеной ограждения между опорами. Эту защиту можно сделать из различных стройматериалов, однако зачастую сооружается каменная или кирпичная стена.

Для организации забирки между столбами основания делается цементная стяжка, которая играет роль фундамента. Для цементной стяжки не потребуется углубления, т.к. она укладывается на подсыпку из песка. При этом подушку можно заглубить до 200 мм. во время организации цементной стяжки потребуется опалубка и арматурный пояс, чтобы не допустить вероятного разрыва основания из-за смещений почвы.

Как и в цокольном этаже, в забирке необходимо сделать технологические отверстия для подключения разных инженерных коммуникаций. Со столбами стены не соединяют, поскольку неравномерная усадка приведет к появлению трещин.

Высота защитного ограждения обычно составляет не более 0.5 м. От размера стен будет зависеть уровень влияния воды на конструкцию здания — чем выше ограда, тем меньше воздействие будет оказывать влага на стенки дома.

При этом здание с небольшим цоколем смотрится более приземистым, а зрительно кажется, что эта конструкция не имеет основания и установлена непосредственно на земле. Однако постройки с высоким цокольным этажом смотрятся намного привлекательней и прочней. В этом случае размер столбов обязан соответствовать высоте цокольного этажа.

Гидроизоляционный слой

Гидроизоляцию основания можно сделать с помощью двух способов:

1. Сверху опорных столбов и забирки, нужно нанести слой бетонной смеси. Пропорции бетона с песком составляют 1:2. После того как бетонный раствор был выровнен, необходимо посыпать его сверху сухим цементом. При этом его слой должен составлять около 2-3 мм. Потом цемент должен подсохнуть, а затем поверх него укладывается полоска рулонной гидроизоляции, например, рубероид.
2. Поверх опорных столбов и забирки необходимо нанести битумный слой. На него нужно уложить полоску рубероида и заново обработать битумным составом, а затем уложить дополнительную еще одну полосу гидроизоляционного материала.

Нюансы при организации столбчатого основания

Во время обустройства столбчатых оснований на пучинистых почвах нужно четко понимать, что сооружение жилища и введение здания в эксплуатацию обязаны произойти за один сезон. Опоры, которые возведены на пучинистых почвах и оставлены на зимовку без давления, могут деформироваться.

Это правило относится к любому типу фундамента, но особенно касается столбов. Это связано с тем, что каждая опора начинает вести себя как отдельный элемент, по причине отсутствия общего жесткого каркаса. В этом и заключается основное отличие такого фундамента от ленты или плиты. Усадка у каждой опоры своя и это в последующем, например, после заморозков значительно усложнит обустройство ростверка.

Непредсказуемые изменения произойдут и в том случае, когда сооруженное жилище зимой не использовалось и не отапливалось, а заглубление основания рассчитывалось на тепловой режим здания, которое будет зимой прогреваться.

Наилучшим временем для установки столбчатого основания является тот период, когда почва «отошла» от заморозков и подземные воды ушли в нижние слои. Чаще всего этот период отмечается с июня по октябрь (с учетом условий конкретного региона).

Когда были сделаны столбы основания из монолита, необходимо не забывать о том, что полное застывание бетонного раствора произойдет только через 1 месяц. Все это время столбы набирают прочность и создавать какие-либо нагрузки на них не рекомендуется. При этом нужно создать такие условия, чтобы бетонная поверхность не пересыхала. Для этого можно накрыть опору полиэтиленом либо рубероидом. Чтобы обеспечить нормальное засыхание бетонного раствора, потребуется периодическое увлажнение столбов (раз в 3 дня или чаще, зависит от уличной температуры).

Для замешивания бетонного раствора рекомендуется использовать цемент М-350. В качестве наполнителя для него применяется крупный песок и щебенка мелкой фракции. Пример расчета ингредиентов для замешивания цементного состава:

• цемент — 25 кг;
• щебенка — 90 кг;
• песок — 60 кг.

Воду нужно добавлять так, чтобы цементный раствор было удобно заливать в опалубку. Если бетонный раствор получится очень жидкий либо, наоборот, чрезмерно густой, то прочность такого бетона понизится на 30%.

Частые ошибки

Некоторые владельцы частных участков, решившие самостоятельно возвести дом, зачастую допускают разнообразные ошибки во время обустройства основания, приводящие к разной степени деформации фундамента и поверхности здания. Эти оплошности можно систематизировать так:

1. Неверно произведен расчет залегания основания.
2. Непредсказуемым дефектом основания является неравномерность усадки. Это появляется из-за множества причин, которые не зависят от человеческого фактора.
3. Неравномерное давление на столбы основания. Чтобы не допустить этого явления, необходимо произвести правильный расчет и равномерно распределить давление на все опоры основания.
4. Столбы находятся на разном уровне углубления.
5. Неверно выполнено определение несущих способностей грунтов на участке.
6. Столбчатое основание установлено на торфяной почве, тогда здание продолжительное время усаживается в землю. Даже в том случае, когда опоры имеют большую площадь.
7. Применение стройматериалов плохого качества: песок с содержанием глиняных примесей, неверно подобранная марка бетона. Либо материал, к примеру, цемент имеет продолжительное время хранения (необходимо не забывать, что в процессе хранения более 6 месяцев прочность понижается до 30%, а во время хранения больше 12 месяцев на 55%).

Цена вопроса

Общие затраты на сооружение столбчатого основания состоят из стоимости всех стройматериалов и расходов непосредственно на проведение работ. Чаще всего стоимость возведения такого основания намного меньше, по сравнению с иными типами фундаментов для дома. Кроме того, почти все разновидности столбчатых оснований можно установить самостоятельно. Рассчитать стоимость многих типов фундамента можно самому при помощи различных онлайн-калькуляторов.

Видео по теме