Технология создания столбчатого фундамента своими силами

Виды столбчатого сооружения

Главное, при выборе типа фундамента — общая масса сооружения. При строительстве легкого фундамента под сооружениями, имеющими тяжелую массу, есть риск нарушить целостность бетонного основания и стен здания.

Есть несколько видов сооружений столбов, схожих по принципу выполнения монтажных работ, но различающихся материалом.

Ж/Б монолиты. Производятся из бетона монолитным способом, создавая общую конструкцию. Фундамент приобретает прочность. Столбчатый монолит рекомендуется при строительстве одно-, двухэтажных построек.

Железобетонный монолит

Кирпичный. Характеризуется долгой эксплуатацией, устойчивостью конструкции. При использовании качественного материала, сооружение будет отличаться хорошей прочностью. На плотных грунтах сооружение выдерживает груз двухэтажной постройки.

Кирпичная конструкция

Блочный. Есть разные модификации блочных конструкций, способные выдерживать груз этажного здания.

Блочный

Есть и другие виды столбчатой основы.

Материалы опор

Для возведения основы, где основное сооружение — столбы, применяются:

• Бутовый камень.
• Ж/Б смесь.
• Блочные конструкции.
• Обожженный кирпич.
• Натуральный камень.
• Изделия из дерева.
• Трубы.

Глубина установки опор

Чтобы определить, на какую глубину необходимо закладывать опоры, требуется определить тип конструкции, технологию строительства, геологические характеристики грунта.

По глубине установки фундаментных столбов, они могут разделяться на 3 вида:

Заглубленный. Основание столба располагают ниже границы промерзания грунта.

Заглубленный

Мелкозаглубленный. Характерен глубиной залегания на 40-70 см ниже уровня земли.

Мелкозаглубленный

Незаглубленные. Конструкция такого сооружения располагается выше уровня земли.

Незаглубленный

Установка без бетонирования

Для легких заборов и плотного грунта можно обойтись без бетонирования столбов.

Есть две технологии.

Бутование. Лунку делают шире диаметра столба на 100 мм. Вставляют в нее столб, фиксируют его по уровню и засыпают послойно щебень средней фракции (с трамбовкой каждого слоя).

Забивка. В грунте сверлят лунку чуть меньше диаметра столба.

Затем используя стремянку, кувалду и помощь друга вбивают столб в землю.

Если есть возможность взять в прокат компрессор и портативный забивщик свай,

то можно процесс механизировать.

Есть еще один интересный способ использования металлических столбов для забора без бетонирования.

В грунт вбивают специальную опору, к которой крепят столб.

Этот же способ нашел свое отражение в «народных методах». Металлический столб из круглой трубы делают разъемным. Нижняя часть с заостренным концом и верхней монтажной площадкой вбивается в грунт, так чтобы она выступала на несколько сантиметров выше уровня земли. К площадке сваркой (или болтами) крепится надземная часть столба.

Расчет столбчатого фундамента

Расчеты важны для обеспечения прочности дома. Проектирование столбчатого фундамента требует специальных знаний. Если нет проекта здания и чертежа с расчетами, то имеет смысл обратиться к консультанту-строителю. Он выполнит расчет с учетом требований нормативной документации и проб грунтов. Зато устроить столбчатый фундамент можно своими руками.

Длина опорных столбов

Опоры закладывают выше глубины промерзания. Даже при глубине заложения в 500 мм дом будет прочно стоять на основании. Более глубокие столбики выполняют в том случае, если ниже расположены плотные слои почвы с хорошей несущей способностью. Длина столбиков больше величины заглубления. Чтобы защитить стены и ростверк от влаги, брызг, грязи, столбики удлиняют в высоту на 300-500 мм

Это особенно важно для деревянных строений

Сечение столбчатых опор

Чтобы обеспечить дому надежное основание, сечение опор необходимо просчитывать. Сначала определяют вес будущей постройки (всех строительных конструкций), мебели, снеговую и ветровую нагрузку. Берут пробы грунта с разной глубины.

Затем определяют минимальное суммарное сечение всех столбиков. Распределяют предполагаемые опоры по плану дома (см. п. «Количество столбов»).  Делят суммарное сечение на количество, получают минимальное сечение одного столбика. Соотносят получившееся значение с предполагаемыми размерами сечения столбиков. Они зависят от конструкции: размеров фундаментных блоков, кирпича, труб для заливки и т.д. Расчетное значение может быть меньше или равно предполагаемого сечения. Если проектируемые столбики имеют меньшее сечение, чем расчетное, необходимо изменять конструкцию столбиков и увеличивать сечение.

Формы сечения: квадрат, круг, прямоугольник. Сборный фундамент из кирпича или блоков устраивают в квадратных и прямоугольных шурфах. Литые часто делают в круглых шурфах. От площади опор напрямую зависит их количество. Минимальный размер столбов (ширина или диаметр):

• кирпичных – 0,38 м;
• железобетонных – 0,3 м;
• бетонных – 0,4 м;
• из бутового камня и бутобетона – 0,6 м.

Сечение столбов может быть неодинаковым по высоте. Часто внизу делают расширение – для улучшения опоры на грунт.  Иногда укладывают под низ бревна камень или поперечное бревно, Наливают бетон и устанавливают в него бревно-опору. Для монолитных столбиков заливают внизу плиту, для кирпича – укладывают два ряда с большей площадью, чем основная часть опоры. Под бетонные блоки укладывают блоки большего размера.

Количество столбов

Факторы, влияющие на размещение опор под зданием:

• среднее расстояние между столбами составляет 1,5-2 м;
• опоры должны обязательно располагаться в углах, местах примыкания внутренних стен к наружным, под дверными проемами, в местах опирания лестничного марша и несущих балок;
• дополнительные столбики нужны под печами-каминами и кирпичными трубами, в местах установки тяжелого оборудования.

Примерная схема расположения столбов

Минимальное количество опор определяется расчетами. Если сооружение тяжелое, и при распределении полученного при расчете количества столбиков их приходится размещать слишком часто (через 1 м), то стоит подумать об устройстве основания другого типа – ленты или плиты. При частом размещении опор столбчатый фундамент теряет свое главное преимущество – бюджетность.

Виды деформации

Основание возводится из различных материалов. Столбы делают из асбестовых и металлических труб с армированным бетоном внутри. Также популярны фундаменты в виде монолитных опор и кирпичных столбиков. Редко опоры делают из брёвен.

Все они деформируются с различными степенями:

1. Минимальные. Малозаметные изменения несущей способности проявляются растрескиванием отделки фасада дома;
2. Средние. Деформация опорных столбов может проявляться прогибами напольного покрытия, перекосами дверных коробок и оконных проёмов, трещинами в стенах и потолке.
3. Катастрофические. Следствием деформации фундамента может быть резкий наклон дома, фрагментарное обрушение кровли, перегородок и несущих стен. В этом случае требуется полная замена фундаментного основания.
4. Неустранимые. Потеря несущей способности более 30% количества столбов может привести к резкому наклону и проседанию всего строения с последующим разрушением. Конструкции дома и фундамента подлежат полному сносу.

Виды ленточных фундаментов и их использование

При строительстве ленточного фундамента могут использоваться несколько видов материалов, соответственно меняется название, есть отличия и в технологии. Что остается неизменным: рытье котлована и подготовка основания. Остальные этапы могут меняться. Коротко типы можно описать так:

• При использовании бетонного раствора и арматуры ленточный фундамент называют монолитным. Все работы происходят на строительной площадке. Сначала в вырытом котловане устанавливают опалубку — сборную конструкцию, которая придает форму бетонному раствору. Затем укладывают и связывают арматуру, после заливают бетонным раствором. При соблюдении технологии срок эксплуатации монолитного ленточного фундамента порядка 100-150 лет. Потому их имеет смысл использовать под сооружения из материалов, срок эксплуатации которых сопоставим с названным промежутком. Времени на все работы уходит много: на сборку опалубки, вязку арматуры, заливку и обработку раствора. Это все занимает недели. Если бетон заливается прямо на стройплощадке, получаем монолитный фундамент
• Сборный бетонный ленточный фундамент. Он состоит из отливаемых на заводе железобетонных армированных блоков. Они есть двух типов. Трапециевидные (называют еще подушкой) укладываются вниз, на них в один или несколько рядов устанавливаются стеновые фундаментные блоки (ФБС). Между собой они связываются арматурой, промежутки заливаются раствором. Срок службы фундамента из ФБС — порядка 50-70 лет, что сопоставимо со сроком службы каркасных домов. Работы при таком варианте намного меньше (несколько дней), но в большинстве случаев требуется аренда подъемного оборудования — лебедки для небольших строений или крана для более серьезных проектов. При этом нужно помнить, что прочность сборного фундамента на 20-30% ниже, чем у монолитного, из-за чего их не применяют на пучнистых или просадочных грунтах.

Чтобы быстрее шло строительство, при низком уровне подземных вод ленту собирают из готовых бетонных блоков

• Бутовый ленточный фундамент. Его строят из природного бутового камня. Иногда с использованием бетона, иногда без. При использовании бетона говорят о буто-бетонном фундаменте. Возведение требует большого опыта и высокой квалификации рабочих: камни должны быть уложены правильно, ведь они связываются только раствором. Использоваться такие фундаменты могут на стабильных непучнистых основаниях, в противном случае велика вероятность образования трещин или полного разрушения. Срок службы — как у сборных 50-70 лет. Бутовые фундаменты требуют высокого мастерства: камень нужно укладывать так, чтобы дом потом не портескался
• Кирпичный ленточный фундамент. Это частный вариант сборного фундамента. В этом случае чаще всего сначала заливают монолитную ленту с армопоясом по периметру фундамента, а сверху складывают стенку из кирпича. Иногда вместо кирпича используют строительные блоки. Стоит усесть, что и кирпич и строительные блоки гигрокоспичны и имеют не самый большой срок службы. По надежности — это самые проблемные и маложивущие фундаменты: срок их службы 30-50 лет, и это при правильном проектировании и исполнении.

Кирпичный фундамент сегодня не очень популярен: высокая трудоемкость и малый срок службы — вот основные причины

Чаще всего встречается монолитный ленточный фундамент. Хоть имеет он наибольшую трудоемкость, является единой конструкцией, которая способна перераспределять нагрузки. Потому часто используется на пучнистых грунтах. Если почвы сухие и надежные, можно ставить железобетонный сборный фундамент

Он часто имеет большую стоимость, но на возведение требуется меньше времени, что иногда тоже важно

Бутовые и бутобетонные фундаменты применяются в основном в регионах с достаточным количеством подходящего материала — в горных или близких к ним. Там, во-первых, основания для них идеальны, во-вторых, имеются и неплохие специалисты, способные грамотно выполнить работы. В равнинных районах доставка камня нерентабельна, да еще и мастера не найдешь.

Кирпичный фундамент в последнее время делают редко. Несмотря на общедоступность материала, он имеет далеко не самые лучшие характеристики и требует значительных затрат на организацию гидроизоляции, а также утепления. В результате стоимость его намного возрастает. При малом сроке эксплуатации это совершенно невыгодно даже на устойчивых грунтах.

Строительство столбчатого фундамента: пошаговая инструкция

Не очень сложно сделать столбчатый фундамент своими руками. Нужно только очень аккуратно выполнять все работы и точно соблюдать технологию работ.

Пошаговая инструкция строительства столбчатого фундамента

Разметка

Сначала размечают осевые линии будущих стен. Затем делают обноску – размечают шнурами контур фундамента – внутренний и наружный

Важно точно измерить все углы, чтобы они были прямоугольными. Важно точно разметить шнуром верх оголовков опор столбчатого фундамента

Используют нивелир или гидроуровень.

Копка ям под столбы

Объем земляных работ для устройства столбчатого фундамента – самый небольшой. Круглые и квадратные ямы под опоры должны быть немного больше, чем размеры самих столбов. Глубина ямы должна быть на 200 мм больше высоты подземной части столба. Это нужно для устройства подушки под опору.

Проще вырыть круглые ямы небольшого диаметра – до 400 мм. Используют ручные буры и технику – ямобуры, мотобуры. В такие ямы можно проложить по стенкам рубероид, установить армирующий каркас и залить бетон без всякой опалубки. Круглые шурфы большого диаметра придется копать вручную и устанавливать опалубку для заливки бетона. Или трубы и заливать их бетоном.

Для квадратных или прямоугольных опор придется копать ямы на 400 мм шире и длиннее самого столба.  Это нужно для установки и раскрепления опалубки. И ее последующего демонтажа. Стенки делают наклонными – чтобы меньше осыпались.

Часто ямы под столбы роются при помощи ручных ямобуров, что позволяет не делать полноценную опалубку в землю

Устройство подушки и пятки

Подушка делается для предотвращения смещения опор при морозном пучении грунта

При мелкозаглубленном столбчатом фундаменте это особенно важно. В низ ямы насыпают крупнозернистый песок и щебень слоями по 100 мм

Каждый слой проливают водой и трамбуют. Можно смешать песок и мелкий щебень в пропорции 40/60.

Монтаж опалубки и армирование

При устройстве прямоугольных или квадратных опор устраивают опалубку. Сбивают щиты нужного размера из обрезной доски, ОСП, фанеры и надежно крепят в яме с помощью распорок.

Если скважина круглая, выстилают ее рубероидом. Для формирования оголовка используют торчащий рубероид – верх обворачивают сеткой и скрепляют. Или устраивают опалубку. Необходимо тщательно выровнять линию верха всех оголовков – допустимая разница высот может быть не больше 1,5 мм.

Собирают арматурный каркас внутри квадратных, прямоугольных или трехугольных хомутов. Устанавливают, крепят. Если ростверк будет железобетонный, то пруты арматуры должны выступать из оголовка на 500 мм для связывания ростверка и опор.

Простейшая опалубка из свернутого рубероида, скрепленного вокруг сеткой

Заливка бетона и обратная засыпка

Чтобы получить прочный столбчатый фундамент, нужно использовать бетон, соответствующий по составу ГОСТам и строительным нормам. Марки – от В15 до В25. Щебень используется фракций 40-70 мм. Раствор заливается послойно по 300-400 мм и уплотняется вибрацией. Для столбчатого фундамента под дом такое уплотнение обязательно. Затем фундамент закрывается полиэтиленом. Бетон должен созреть и набрать прочность. Обратную засыпку можно выполнять через неделю, дальнейший монтаж дома – через две.

Обратную засыпку производят послойно. Каждый слой тщательно трамбуют. Можно использовать песок или мелкий щебень.

Возведение ростверка

Цели установки ростверка:

• равномерно распределить нагрузку на столбчатые опоры;
• связать их в единое целое.

При устройстве столбчатого фундамента в каждую опору устанавливается анкер – шпилька или штырь. Затем к ним прикрепляется ростверк. Виды ростверка:

• для небольших деревянных строений (бани, небольшие дачи, сараи) используют деревянные балки большого сечения;
• стальные балки. Обычно используют двутавр и швеллер;
• монолитный бетонный пояс или сборные бетонные балки. Используют для самых крупных домов. Для монтажа в столбы заранее устанавливается арматура, к которой крепится арматурный каркас балки-ростверка.

Полноценный монолитный ростверк подойдет для тяжелых строений

Забирка

Забирка – тонкая стена между столбиками фундамента, утепляющая и закрывающая пространство под домом от снега, дождя, грязи, животных и т.д. Может выполняться из дерева, бутового камня, кирпича, бетона. Иногда изнутри забирку утепляют. Обязательно выполняют продухи для вентиляции.

Столбчатый фундамент своими руками: пошаговая инструкция

Чтобы сделать качественный столбчатый фундамент своими руками, нужно знать пошаговую инструкцию. Только при условии соблюдения всех технологических моментов вы сможете построить действительно надежное и долговечное основание для определенного строения.

Столбчатый незаглубленный фундамент

Подобный тип основания сооружается на непучинистых и слабопучинистых почвах. Фундамент можно сооружать из различных материалов (бетон, бутобетон, кирпич), но обычно применяются бетонные блоки размерами 400×200×200 мм. Оптимальный шаг между отдельными опорами составляет 1,5-2,5 м.

Рисунок 9. Конструктивная схема незаглубленного столбчатого фундамента из бетонных блоков

Пошаговая инструкция по устройству:

1. Подготовительные работы – очистка площадки и разметка расположения столбов.
2. Снятие верхнего слоя почвы и устройство песчаной подушки толщиной не менее 150 мм с последующим тщательным уплотнением.
3. Кладка столбов – каждая опора выкладывается минимум в 2 ряда из 4 блоков с обеспечением их перевязки между собой. Для этого применяется стандартный цементно-песчаный раствор. Открытую часть столбов дополнительно рекомендуется оштукатурить.
4. Гидроизоляционные работы – горизонтальная поверхность опорных столбов (где они будут соприкасаться с обвязкой) обязательно гидроизолируется с использованием рулонных или обмазочных материалов.

Техника устройства рассмотрена в следующем видео:

Мелкозаглубленный столбчатый фундамент

Основания этого типа чаще сооружаются с использованием труб (асбестоцементных, пластиковых канализационных, металлических) в качестве несъемной опалубки. Основную нагрузку будет воспринимать железобетонный столб, поэтому материал несъемной опалубки особой роли не играет.

А вот диаметр труб нужно подбирать уже с учетом предполагаемых нагрузок:

• для небольших строений типа беседок, террас будет достаточно сечения 100 мм;
• для более тяжелых построек (дома из бревна и бруса) нужны трубы диаметром 250-300 мм.

Рисунок 10. Применение пластиковых канализационных труб в качестве несъемной опалубки для столбчатого основания

Общая последовательность действий при сооружении:

1. Подготовка площадки – очистка, снятие верхнего слоя почвы, выравнивание и разметка.
2. Бурение отверстий – удобно использовать ручной бур для этих целей. Глубину нужно обеспечить примерно на 200 мм больше расчетной для обустройства песчаной подушки.
3. Создание песчаной подушки – для лучшего уплотнения песок смачивается водой и тщательно трамбуется.
4. Настил рубероида на дно песчаной подушки во избежание впитывания цементного молочка из бетонной смеси.
5. Монтаж труб в отверстия – после установки они выставляются по уровню и распираются деревянными колышками между стенками скважины. При использовании асбестоцементных изделий перед установкой их рекомендуется дополнительно обработать битумной мастикой.
6. Армирование конструкции – для этого применяется рифленая арматура сечением 12-16 мм для вертикальной установки и 6-10 мм для связывания вертикальных прутков между собой в единый каркас.
7. Заливка бетона примерно на половину трубы или 400-500 мм с последующим ее подъемом на 150-200 мм для создания подобия подошвы в нижней части столбов, которая будет более эффективно противостоять пучению, чем обычные опоры.
8. Бетонирование труб до верха.

Рисунок 11. Устройство столбчатого фундамента из асбестоцементных труб

Продолжать строительство можно после набора бетоном проектной прочности – т.е. примерно через 2-3 недели после заливки.

В следующем видеоматериале показан процесс бетонирования столбов с применением пластиковых труб для последующего строительства веранды:

Как сделать столбчатый фундамент своими руками: пошаговая инструкция

Перед началом всех работ необходимо изучить грунтовое основание, определить уровень грунтовых вод, а также произвести качественный расчет необходимого количества опорных столбов, варианта их исполнения. Только потом можно приступать к подготовке строительной площадки.

Видео о том, как можно сделать столбчатый фундамент своими руками:

Расчет

Для того, чтобы грамотно выполнить расчет, можно нанять для этого квалифицированных специалистов, либо воспользоваться специальными компьютерными программами.

Благодаря точному расчету можно получить необходимое количество столбов, их площадь сечения, а также необходимый показатель заглубления. Количество опор расчет обычно выдает минимальное: если выполнить их с меньшим шагом, то это позволит возвести более надежное строение.

На фото чертежи столбчатого фундамента с размерами:

Земляные работы

Вначале необходимо снять с участка плодородный слой грунта. В среднем, этот размер составляет 20 сантиметров. Далее необходимо обозначить места установки опорных столбов. При помощи бура выполняются скважины определенной глубины и размера. Для более качественного обустройства разметки будущей системы можно воспользоваться геодезическим теодолитом.

Устройство подушки под столбы

Под подушкой подразумевают слой песка, толщина которого обычно не более 30 сантиметров. После засыпки, песок необходимо утрамбовать. В большинстве случаев, для выполнения данного этапа работ используют бревно небольшого сечения.

Песок отводит лишнюю грунтовую влагу от опорных столбов. Далее выполняется бетонный слой, толщиной от 10 до 30 сантиметров. Он служит опорой для будущей конструкции.

Выполнение опалубки

При выполнении опалубки стоит учитывать вид грунта. Если на строительной площадке глинистая почва, то возведение опалубки может не потребоваться, так как глина не обваливается. Если же грунт представляет собой песок, то данная конструкция выполняется из деревянных досок, либо аналогичных плоских материалов. При первом варианте обязательной технологией будет служить укладка рубероида в скважины. Он будет выполнять не только роль стенок, но и гидроизоляции.

Если в качестве материала для опалубки выбирается натуральная древесина, то специалисты рекомендуют тщательно смочить ее водой. В противном случае она будет впитывать влагу из раствора бетона, тем самым ухудшая его качественные показатели.

Армирование

Армирование опорных столбов проводится обязательно, так как именно оно сдерживает нагрузки. Железная арматура нарезается на необходимого размера куски и связывается между собой в каркас

В данном случае очень важно сложить отдельные изделия относительно друг друга. Каркас опускается в скважину строго посередине

Только после этого можно заливать бетон.

Заливка бетона

При заливке бетонного раствора необходимо простукивать опалубку, чтобы удалить лишний воздух и выполнить качественные столбы. Бетонный раствор при стандартном замешивании должен состоять из одной части цемента, двух частей песка, а также трех частей щебня. Столбы необходимо не трогать 28 дней. Только после этого они будут иметь необходимую прочность.

Гидроизоляция

Так как отдельным элементам угрожает почвенная и атмосферная влага, очень важно выполнить качественную гидроизоляцию столбов. От поверхностной влаги конструкцию обычно защищает отмостка

Также можно использовать влагозащитный бетон.

Поверх подушки обязательно следует положить гидроизоляционный слой, который может быть выполнен из рубероида. Стенки ямы также следует защитить гидроизоляционным материалом.

Утепление

Утепление снаружи более распространено, так как оно сохраняет показатели прочности бетона, не пропускает холод внутрь дома, а также является дополнительной зашитой от влаги. Данный этап работ можно выполнить с помощью пенопласта, пеноплекса, а также экструдированного пенополистирола. Слой утеплителя необходимо выполнить на основании и вокруг самих опор.

Преимущества и недостатки столбчатого фундамента

Рассчитанные самостоятельно и обустроенные своими руками столбчатые фундаменты для каркасных домов и построек без подвальных помещений, не оказывающих сильного давления на грунт, просты в исполнении и относительно дёшевы.

Столбчатый фундамент — простой в монтаже и доступный по стоимости материалов

По отзывам опорно-столбчатые фундаменты обладают достаточно внушительным списком преимуществ:

Могут быть спроектированы, рассчитаны и построены самостоятельно, без привлечения специальной техники и специалистов.
Могут быть устроены практически на любых почвах (исключая те, где возможны процессы пучения или имеются высоко расположенные грунтовые воды).
Могут быть расположены на участках с заметными перепадами по высоте (и даже на склонах холмов).
Не требуют подготовительных работ по выравниванию ландшафта.
Могут быть возведены в кратчайшие сроки (максимальное время постройки столбчатого фундамента с нуля – 2 недели).
Не нуждаются в сложной и дорогостоящей гидроизоляции.
Прочность и долговечность конструкции (возведённый со тщательным соблюдением технологии работ столбчатый фундамент может прослужить более полувека).
Относительная низкая итоговая стоимость.

Армирование столбчатого фундамента осуществляют с помощью стальных прутков

При этом недостатков у столбчатых фундаментов всего два:

Не предназначены для тяжёлых строений из кирпича и многоэтажных зданий.
Исключено создание подвальных помещений.