Особенности и порядок обустройства столбчатого фундамента с ростверком

Столбчато ростверковый фундамент строят там, где расчет показывает экономичность возведения основания такого типа по сравнению с ленточным и свайно ростверковым основанием.

Особенности

Технология предусматривает наличие отдельно стоящих опор и связующего элемента – ростверка. Глубина заложения свай зависит от геологических условий на участке и конструктивных особенностей здания. Бурение скважин на большое расстояние позволяет увеличить площадь соприкосновения опоры здания с грунтом. За счет этого увеличивается трение. Такие фундаменты способны выдерживать большие нагрузки.

Схема устройства

Особенности

Устройство буронабивных свай обладает одним серьезным недостатком: все опоры работают по отдельности. Такой вариант увеличивает вероятность неравномерных осадок, которые опасны практически для всех видов зданий. Чтобы предотвратить разрушение стен, предусматривают железобетонный ленточный ростверк. Его армирование позволяет хорошо воспринимать изгибающие нагрузки и объединять все опоры в один фундамент. Технология изготовления ростверка может быть различной в зависимости от геологических условий.

Незаглубленный столбчатый фундамент

Незаглубленный фундамент формируется из коротких опор, которые располагаются друг от друга на расстоянии от одного метра до двух метров, заглубление в грунт должно не превышать пол метра. В качестве исходного материала для опор используются:

  • —  готовые стеновые блоки;
  • — готовые фундаментные блоки;
  • — армированные блоки;
  • — железобетонные блоки;
  • — опора в виде кирпичной кладки (использовать силикатный, керамический кирпич или кирпич с низким порогом морозостойкости категорически запрещено);
  • — опора, отлитая из бетона, пенобетона самостоятельно.

При строительстве деревянных домов, деревянных бань или под сруб с использованием незаглубленного фундамента всегда следует придерживаться следующих условий:

  • — в случае если грунт не пучинистый, фундамент выполняется из сборных бетонных опор без перевязки, опоры улаживаются свободно;
  • — в случае если грунт средне пучинистый для создания фундамента используются армированные блоки, имеющие размеры 250 миллиметров на 200 миллиметров, но не длиннее 2000 миллиметров, блоки укладываются в два ряда;
  • — в случае если грунт на месте постройки сильно пучинистый используются железобетонные блоки, связанные между собой.

Бюджетный столбчатый фундамент с ростверком

Если строить столбчатый фундамент своими руками, то первым делом необходимо сделать его точный расчет. Для чего необходимо вычислить массу бани, а здесь важно учитывать и ее снеговую нагрузку – в Московской области это примерно 100 кг на каждый квадратный метр площади. Как и вес внутреннего наполнения бани: мебели, печи и людей – что это еще 100 кг на тот же метр.

К слову, если трудно вычислить несущую способность грунта на определенной местности, тогда лучше исходить из такого расчета: 0,5-0,6 кг на см2. По сути, именно такие параметры у торфяника или старого осушенного болота. Во всех остальных случаях – дела намного лучше.

Этап I. Изготовление ям

Самый простой способ – взять бур диаметром в 25 см и просверлить им в грунте небольшие ямы – 15-20 см. Это будет основой для изготовления нижней части столбов. Она обязательно армируется мелкой сеткой и засыпается пескобетоном 200-й маркой.

Читайте также:  Два в одном: трубы как опоры и опалубки фундамента

В центральной части ямы нужно вставить несколько прутков арматуры так, чтобы они выглядывали из ямы не более, чем на 10 см. Это могут быть старые и ненужные куски труб, железки и обломки.

А чтобы цементное молочко не впитывалось в грунт, помогут куски рубероида или даже обычные полиэтиленовые пакеты.

Этап II. Установка столбов

Берется кусок асбоцементной трубы, с диаметром 10 см, в него кладутся два арматурных прута диаметром 1,2 см и все это ставится на «башмак». Заливать нужно таким же пескобетоном, попутно все утрамбовывая еще одним прутом. Сверху – либо болт, либо еще один кусок арматуры.

Этап III. Второе бурение

Чтобы отвердел бетон после последних действий – необходимо около 4-5 дней. Далее – можно начинать второе бурение. Для этого понадобится бур – им делается отверстие с диаметром 30 см и обязательно ниже расчетной глубины промерзания. В этот проем нужно быстро вставить получившийся столб – так, чтобы он не осыпался. Прочность его может достигать до 11 тонн нагрузки.

Далее полученное отверстие нужно засыпать тем же грунтом, который был вынут из скважины. Не помешает его также утрамбовать и досыпать.

Этап IV. Строительство ростверка

Ростверк для такого столбчатого фундамента сделать можно из металла, бетона и даже дерева – здесь уже что кому больше нравится. Главное только, чтобы сам ростверк висел над грунтом более, чем на 10 см.

Главный плюс такого вида фундамента в том, что он годится практически для любых бань, обладающих не сильным весом – бревенчатых, брусовых и каркасных. А служит он долго – хоть сто лет, причем даже тогда, когда стоит на болоте.

Как произвести расчеты

Прежде чем заниматься устройством любого фундамента, необходимо произвести изыскания грунта и выполнить расчеты фундамента. Этот этап самый важный. Итак, устройство столбчато-ростверкового фундамента начинается:

  • каждый угол будущего здания должен опираться на столб;
  • участки, на которых пересекаются стены, должны быть подкреплены дополнительными столбовыми опорами;
  • что касается прямых участков, то 2,5 м – вполне достаточное расстояние между опорами, соответствующее всем требованиям, а вот больше 3,5 м выбирать не стоит, поскольку такое расстояние уже является недостаточным.

Начальный этап всех подготовительных работ начинается со снятия дерна по всей площади будущего основания. Далее в местах, где вбиты колышки, выкапывают ямы под опоры. Глубина ям должна быть больше величины промерзания почвы плюс 20 см для средней полосы. Добавочные сантиметры необходимы для того, чтобы устроить подушку, которая в дальнейшем будет способствовать правильному распределению нагрузок. Ширина траншеи будет равна ширине стены будущего здания. От этого размера с каждой стороны столба откладывают плюс еще 20 см и устанавливают опалубку.

Строительство столбчато-ростверкового фундамента начинают с устройства подушки из шлака или щебня, которая должна быть тщательно утрамбована. Материал необходимо укладывать по всей ширине ямы. Поверх утрамбованного шлака выстилают рубероид. Это требование обусловлено тем, чтобы влага из бетонного раствора не впитывалась в землю, пока он будет набирать прочность.

Устройство

Следующим этапом строительства фундамента будет проведение земляных работ. Необходимо выкопать яму размером немного больше, чем размер фундамента. Затем установить опалубку и арматуру толщиной 10-14 мм. Прутья арматуры должны быть скреплены между собой арматурой толщиной 6 мм и обязательно выходить из фундамента на поверхность. Это нужно для последующей привязки их к ростверку.

Устройство

Вокруг арматуры устанавливается опалубка так, чтобы на месте опоры получилась как бы деревянная коробка. Ее внутреннюю поверхность можно смочить водой, благодаря чему бетон не будет впитываться в доски и впоследствии опалубку легче будет удалить. Внутрь коробки в несколько этапов заливается бетон по 20-40 мм на один слой. Для того чтобы избежать образования воздушных карманов внутри опор, каждый раз бетон надо разбивать с помощью вибратора.

Читайте также:  Заглубленный ленточный фундамент подготовка

Заливку следует производить в течение одного дня, чтобы на стыке слоев бетона не образовался шов. Необходимо контролировать, чтобы все опоры получились одной высоты над уровнем земли.

Устройство

Заливать столбчатый фундамент рекомендуется только в теплое время года, нежелательно оставлять его на зиму без нагрузки, так как он может подвергнуться серьезной деформации и даже разрушению.

Как сделать опалубку

Для этих целей подойдут обычные доски, толщины 2 см будет вполне достаточно. Небольшой вес облегчает монтаж, и стоят они недорого. Из них сколачивают щиты, далее – короба. Далее их устанавливают в подготовленные траншеи. Обязательно тщательно нужно увлажнить поверхность каждого щита водой. Это предотвратит вытягивание влаги из бетона, а в дальнейшем облегчит разборку опалубки.

Вместо досок можно применить трубы из асбеста или керамики. После заливки и затвердевания раствора, их оставляют в земле. Допускается и вовсе избежать монтажа опалубки, если в подготовленной траншее прочные стенки не осыпаются, а размер полностью соответствует произведенным расчетам. Для того чтобы влага из бетонного раствора не впитывалась в землю, стенки достаточно изолировать простой полиэтиленовой пленкой. Но для подстраховки опалубку все же лучше использовать.

Заливка бетона и засыпка грунта

Бетон заливают слоями 20–30 сантиметров, штыкуют или разравнивают вибратором, чтобы не дать образоваться воздушным карманам.

Образец залитого фундамента

Заливка бетона и засыпка грунта

Во избежание появления швов, которые ослабят несущую способность конструкции, укладывать бетон следует целиком, без перерывов.

Дня через три-четыре можно убирать съёмную опалубку. Необходимо обработать поверхность столба гидроизоляционным материалом (битумная смола, гидростеклоизол) и засыпать обратно грунт. Если он оказался пучинистым, засыпку нужно делать песком. Можно перед этим утеплить фундамент с помощью плит экструзированного пенополистирола.

Противодействие морозному пучению

Морозным пучением называют процессы, возникающие при сезонном промерзании во влажных пылеватых, глинистых и мелкопесчаных грунтах. Не стоит недооценивать пучинистые явления, поскольку они способны создавать выталкивающие силы мощностью в десятки тонн.

Основным явлением, наблюдаемым при таких процессах, становится заметное увеличение в объеме грунта. Промерзание происходит сверху вниз, поэтому образовавшийся лед начинает выталкивать влагу книзу. Если структура грунта не создает препятствий для просачивания влаги в нижние слои, то и пучения нет. К таким грунтам относятся гравийные и крупнопесчаные грунты. В противном случае происходит расширение грунта.

По степени подверженности пучению грунты бывают:

  • слабопучинистые (4% пучения);
  • среднепучинистые (8%);
  • сильнопучинистые (12%).

Чем опасно морозное пучение для строений

При допущении ошибок в учете морозного пучения для конкретного грунта во время проектирования и строительства возможно скорое разрушение построенного здания. Это связано с деформациями, которые могут возникать за холодное время года в фундаменте и материале стен. Грунт, оказывая колоссальное выталкивающее действие нарушает целостность конструкций. Со временем эти процессы лишь усугубляются.

Противодействие морозному пучению

Столбчатый фундамент гораздо лучше сопротивляется силам пучения, нежели ленточный. Это объясняется созданием точечной сосредоточенной нагрузки, что влечет уплотнение грунта и, как следствие, подавляет силы пучения полностью или в некоторой степени. Это решение особенно эффективно при использовании заглубленного столбчатого фундамента, подошва которого находится ниже уровня промерзания грунта.

Читайте также:  Ленточный фундамент: разновидности, плюсы и минусы, этапы монтажа

Ошибки строительства оборачиваются деформацией здания

Однако, при ненадлежащем исполнении работ по устройству этого типа фундаментов силы пучения могут дать о себе знать. При постепенном промерзании грунта, кроме выталкивающего действия снизу на столб начинают воздействовать силы бокового сцепления мерзлого грунта. Их величина может достигать 7 тонн на кв. метр. После того, как их выталкивающее действие превысит силу давления дома на столб, начнутся деформации. После того, как столб поднимется, в образовавшуюся полость просочится вода и частицы грунта, поэтому при оттаивании он сохранит неправильное положение. За один год столб может подняться на 6 см.

Чтобы предотвратить это негативное явление и снизить боковое сцепление мерзлого грунта в 4-6 раз рекомендуется сгладить поверхность скважины до её заполнения бетонной смесью. Для этого хорошо подходит толевая рубашка. Сама поверхность столба должна быть покрыта гидроизоляцией и быть относительно ровной. Асбестные и металлические трубы также покрываются гидроизоляционным слоем.

Если вертикальная нагрузка от здания велика, то грунт под опорами сильно уплотнен, поэтому при оттепели вода из-под неё вытесняется вниз сквозь структуру грунта. При этом опоры не изменяют своего положения и не поднимаются. В этом случае подходит железобетонный тип фундамента. Затраты на арматуру, бетонный раствор, а также большая трудоемкость процесса окупаются высокой несущей способностью и надежностью. Сравнивая свайно-винтовой фундамент цена, которого значительно дешевле, и монолитный фундамент, можно отметить, что каждый из этих вариантов позволяет опорно передавать нагрузку на основание в сложных условиях эксплуатации.

Устройство опалубки для столбов фундамента

Опалубку готовят из металла, деревянных досок, производных лесопильных материалов. Последний материал применяется наиболее часто. Доски подойдут только с толщиной от 20 мм. Выбор материала обоснован дешевизной и небольшим весом в сравнении с другими вариантами.

Доски собирают в щиты, из них делаются короба. Конструкцию устанавливают в подготовленную яму. Чтобы опалубка не впитывала влагу из бетона, ее хорошо смачивают водой. Эта операция также упростит демонтаж, когда бетонная смесь достаточно застынет.

Опалубкой могут служить готовые трубы нужного диаметра из керамики, асбеста, железа. Извлекать из ямы по окончании работ их не нужно.

Если отверстие в грунте сухое и его стены плотные (без риска обвала), можно обойтись без опалубки, но отверстие должно соответствовать расчетному размеру основания столба. Стены выстилают полиэтиленом, препятствуя досрочному уходу влаги из бетонного раствора.

Утепление ростверка

Теплоизоляция дает возможность препятствовать потере тепла через основание здания. Утеплителем для ростверка могут выступать пенополиуретановые составы (напыляются), экструдированный пенополистирол, пенопласт в плитах и т.д. Минеральную вату не применяют, так как она впитывает влагу и быстро разрушается.

Выбирая теплоизоляционный материал, учитывают такие требования: теплопроводность минимум мк, водопоглощение максимум 4%, хороший уровень звукоизоляции, стойкость к агрессивным средам и грызунам.

Плиты крепят к нижней и верхней частям ростверка дюбель-гвоздями или клеем, сверху устанавливают армирующую сетку, штукатурят либо отделывают другим методом. Обязательно выполняется отмостка для сохранения герметичности и отвода влаги от фундамента.

Бетонный ростверк – прекрасный вариант устройства фундамента, актуальный в строительстве самых разных зданий на различных ландшафтах. При условии правильного выбора материалов и соблюдения технологии монтажа все работы вполне возможно выполнить самостоятельно, обеспечив качественное, надежное и прочное, основание.