Как называется нижняя часть столбчатого фундамента

Нижняя часть столбчатого фундамента называется «пята». Она обычно располагается под уровнем грунта и служит для распределения нагрузки от всей конструкции на основание. Пята играет важную роль в обеспечении устойчивости фундамента и предотвращении его осадки.

Кроме того, пята помогает предотвратить влияние грунтовых вод и сезонных изменений влажности на фундамент. Правильное устройство и размеры пяты являются ключевыми факторами для долговечности и надежности всего строительного объекта.

Заглубленный фундамент

Действительно, правильно выполненный заглубленный фундамент не под­вержен никаким деформациям. В зависимости от конструкции фундамента, за­траты на его устройство могут быть как очень большими, так и весьма незначи­тельными. Заглубленные фундаменты могут быть ленточные, столбчатые и столбчато-ленточные. Дома с подвалом также можно отнести к категории за­глубленных фундаментов.

Ленточный фундамент

Ленточный фундамент, заложенный на глубину промерзания, имеет высо­кую несущую способность. В индивидуальном строительстве создание такого фундамента нельзя считать оправданным из-за большого объема работ по его возведению и высокой себестоимости. Несущая способность основания для дома в 2 — 3 этажа используется не более чем на 20. 30%. Только при повышенной этажности строений с бетонными перекрытиями можно применить такой тип фундамента.

Ленточные фундаменты могут быть монолитными и сборными. В поперечном сечении они представляют собой прямоугольную, ступенчатую или трапециевидную форму (рис. 1).

Внимание!

Основание под лентой заглубленного фундамента, в отличив от мелкозаглубленного, не должно включать песчаную подушку или подсыпку грунтом. Опирание фун­дамента должно осуществляться на неразрешенную структуру основного не переув­лажненного грунта.

В индустриальном строительстве часто используется ленточный фундамент, возводимый с применением фундаментных блоков стеновых (ФБС), уложенных на блок-подушки (рис. 2).

Если проектом предусмотрена колонна, то на основание она передает нагрузку через специальную платформу, называемую башмаком (рис. 2).

Трапециевидные фундаменты могут выполняться из бута, бутобетона, бетона или цементогрунта. При использовании железобетонных блоков в горизонтальный слой кладочного раствора следует закладывать арматуру. Боковая поверхность ленточно­го фундамента, возводимого на пучинистом грунте, должна быть ровной и выпол­ненной с нанесением гидроизолирующего покрытия, которое уменьшает силы боко­вого сцепления с мерзлым грунтом и исключает его увлажнение от грунтовых или паводковых вод.

Из опыта "строителей"

Достаточно распространенная ошибка при создании заглубленного или мелко-заглубленного фундамента — когда монолитный бетонный фундамент в целях упро­щения и экономии отливается непосредственно в грунте, без устройства опалубки.

Если фундамент кверху расширяется, а грунт — пучинистый, то по весне его обязательно поднимет, даже если стенки траншеи будут сглажены.

Столбчатый фундамент

Столбчатый фундамент, заложенный на глубину промерзания, достаточно рас­пространен в индивидуальном строительстве из-за своей простоты и доступности (рис. 3). Такой фундамент может вполне подойти для легких щитовых домов и ве­ранд, для террас и крыльца, для легких заборов и каменных ограждений.

Основная задача опор столбчатого фундамента — опереться на непучинистые, прочные слои грунта. Тяжелые каменные дома на таком фундаменте не возводят, так как опоры об­ладают недостаточно большой площадью подошвы. Основная проблема у застрой­щиков, нацеленных на столбчатый фундамент — найти правильный баланс между весом строения, несущей способностью опор и силами выталкивания от сцепления их с мерзлым грунтом.

Столбчатые фундаменты могут выглядеть в виде набивных свай, когда бетон за­ливается непосредственно в скважину, или в виде опор, созданных с использовани­ем асбоцементных или металлических труб.

Набивная свая создается после бурения скважины на глубину промерзания. Ее несущая способность определяется диаметром скважины, т.е. площадью нижней ча­сти опоры. В скважину перед заполнением бетоном закладывается свернутая толе­вая рубашка, позволяющая сгладить стенки скважины и уменьшить силу сцепления мерзлого грунта с поверхностью сваи (рис. 3, а).

Следует заметить, что через нижнюю часть набивной сваи, не закрытую гидро­изоляцией, цементное молоко просачивается в грунт, связывает его и тем самым по­вышает несущую способность (рис. 4, а). Несущая способность набивной сваи с подобным усиленным основанием может увеличиться почти в два раза за счет свя­зывания грунта у нижней части опоры (толевую рубашку желательно поднять на 20. 30 см от дна скважины).

Вместе с тем возможны случаи снижения несущей способности опор.

Внимание!

Планируя создавать столбчатый фундамент, пробное бурение на исследование грунта следует выполнять на 50. 60 см ниже глубины его заложения. Это связано с тем, что если ниже этой глубины окажется плывун или иной тип грунта со слабой несущей способностью, то рассчитывать на эти опоры будет сложно. Под нагрузкой опора прорежет часть несущего грунта и провалится (рис. 4, б).

Набивным сваям можно дать полную нагрузку через 4. 5 дней, не дожидаясь окончательного набора прочности созревающим бетоном. Это допущение обязано тому, что несущая способность опоры определяется прочностью грунта под ней, а не прочностью бетона. Если прочность по бетону для опоры диаметром 25 см — не менее 150 т, то по прочности основания — не более 5 тонн. По сути, строительство можно продолжать без задержки, так как в реальности полную загрузку на эти 5 тонн сразу обеспечить сложно. Если опоры не имеют расширения внизу, то их обязательно следует загрузить весом дома до начала зимы: иначе их поднимет мерз­лый грунт.

Опора из асбоцементной трубы применяется в индивидуальном строительстве достаточно часто.

Фундамент для ограждения или террасы, для беседки или крыльца может быть выполнен с использованием асбоцементных труб (рис. 3, б). Один из способов со­здания такой опоры включает следующие операции:

• бурение скважины на глубину промерзания (диаметр скважины больше диа­метра трубы на 5. 10 см);
• закладку в скважину свернутого рулона толевой рубашки, исключающей в дальнейшем заиливание песка;
• установку асбоцементной трубы необходимой длины (табл. 1);

Таблица 1. Размеры асбоцементных труб (часть ассортимента)

Условный проход (мм)

100

150

200

250

300

• заполнение объема трубы подвижным бетоном и его штыкование;
• небольшой подъем трубы и фиксацию её в поднятом выверенном положении (нижнюю часть скважины заполнит бетон);
• заполнение кольцевого зазора крупнозернистым песком и его уплотнение.

Планируя создавать опоры из асбоцементных труб, не следует забывать о недо­статочно высокой морозостойкости асбоцементных изделий.

Нередко можно видеть опоры ограждения, выполненные из асбоцементных труб, которые внизу, на границе входа в грунт, разрушены. Именно там они сильно увлажнены и подвержены частому замораживанию-оттаиванию. Гидроизоляция нижней части опор и установка сверху заглушек предотвращают излишнее увлажне­ние их материала. Заполнение труб арматурой и бетоном поможет значительно уве­личить срок эксплуатации опор.

При устройстве столбчатого фундамента вместо асбоцементных труб можно применить пластиковые и жестяные трубы, но в этом случае вся прочность опор бу­дет связана с прочностью бетона и с его армированием. Такие трубы можно сделать и самим из подходящего листового материала (толь, рубероид, стеклоизол, линоле­ум и др.), который можно свернуть в трубу и обмотать липкой лентой.

Металлические трубы, закрепленные в грунте и являющиеся элементом конст­рукции, также можно рассматривать как столбчатый фундамент, т.к. нижняя часть трубы, располагаемая под землей, передает нагрузку на грунт со всеми теми особен­ностями, которые характерны для столбчатого фундамента. Несмотря на простоту самой опоры, вариантов её закрепления в грунте существует несколько.

При установке металлических стоек на пучинистых и сильнопучинистых грун­тах их нижние части помещают в скважину. После укладки толевой рубашки сква­жину заполняют крупнозернистым песком или мелким щебнем, тщательно утрамбо­вывая (рис. 3, в).

Достаточно часто металлические трубы ограждений заколачивают в грунт. Глу­бина погружения в грунт таких опор — не более 1 м (рис. 5, а). В непучинистом и слабо пучинистом грунте такая опора стоит достаточно надежно, хотя на большие боковые силы она не рассчитана. На пучинистых грунтах при незначительной за­грузке (легкое ограждение) такую опору за сезон может поднять на 5. 10 см.

Поэто­му такие опоры периодически, через один-два сезона, приходится заколачивать об­ратно.

Навеску ворот желательно выполнять на стойки, рассчитанные на восприятие боковых нагрузок. Подобные нагрузки могут возникнуть, например, если дети в Ваше отсутствие решат покататься на створках ворот. Если диаметр стоек невелик, грунт от подобной нагрузки может подсмяться и создать перекос навески ворот.

Наиболее целесообразное решение этой проблемы — увеличить площадь смя­тия грунта через увеличение диаметра опоры (рис. 5, б). Опору следует создать с расширением внизу, т.к. иначе относительно легкая конструкция ворот не сможет противодействовать подъему опоры силами морозного пучения, которые в свою оче­редь увеличиваются с увеличением площади боковой поверхности опоры.

Столбчато — ленточный фундамент

Столбчато-ленточный фундамент является тем же столбчатым фундаментом, но с объединением опор лентой-ростверком в единую конструкцию (рис. 6). В столбчатом фундаменте это объединение осуществлялось самим домом. С точки зрения работы всей конструкции дома разницы между столбчатым и столбчато-ленточным фундаментами нет.

Создание ленты-ростверка может преследовать несколько целей:

• связать опоры между собой в жесткую конструкцию при строительстве со­оружения с нежесткими стенами (щитовой, брусовой, бревенчатый дома);
• закрыть подпол дома надежной конструкцией, устойчивой к повышенной влажности и загрязнениям, т.е. устроить забирку;
• создать поверхность для укладки штучных стеновых изделий (кирпичи, пеноблоки, стеновые блоки. ).

При создании столбчато-ленточного фундамента между грунтом и лентой дол­жен быть воздушный зазор (10. 15 см), компенсирующий пучинистые деформации грунта.

Внимание! Распространенная ошибка!

Зазор между лентой и грунтом некоторые застройщики заполняют песком. Рас­суждения таких застройщиков сводятся к тому, что песок — это непучинистый грунт и поэтому можно заполнить им зазор, ". чтобы не сквозило под домом. ". Это­го делать не следует: при пучении слой песка будет работать как прокладка, помогающая пучинистому грунту оторвать ленту-ростверк от опоры или поднять саму опору (рис. 6, а). В результате это будет незаглубленный фундамент, при котором дом поднимается пучинистыми процессами в полной мере. Застройщик, выбирая схе­му фундамента, должен решить: делать незаглубленный или столбчатый фунда­мент, а два сразу — это как сидеть на двух стульях.

Зазор под домом обязательно должен быть. Снаружи его можно закрыть отма­сткой (рис. 6, б).

В строительной практике используется столбчато-ленточный фундамент, у ко­торого лента лежит на грунте или на песчаной подушке без воздушного зазора. Эта ситуация возникает в том случае, если планируется выполнить незаглубленный фундамент и одновременно обеспечить устойчивость стене, чтобы она не заваливалась (каменная ограда, протя­женная стена склада или коров­ника. )- При пучинистых явле­ниях стена поднимается-опус­кается с опорой, которая двига­ется в скважине как поршень, обеспечивая устойчивость сте­не от опрокидывания (рис. 7). В этом варианте опора должна иметь жесткую связь с лентой-ростверком, не иметь расшире­ния внизу, обладать ровной бо­ковой поверхностью, защищен­ной гидроизоляцией (толевая рубашка) и быть достаточно массивной, чтобы возвращаться в исходное летнее положение.

Для тех, кто строит дом по готовому проекту

Некоторые застройщики, возводящие дом по готовым про­ектам, спрашивают о наличии буров под диаметр скважины 30.. .35 см.

Приходится им объяснять, что проектировщики, не зная о наличии фундамент­ного бура ТИСЭ-Ф, способного создавать внизу скважины расширение диаметром 60 см, назначают диаметр опор, исходя из диаметра цилиндрической скважины без расширения внизу.

Столбчатые фундаменты и их применение

Столбчатый фундамент является наиболее дешевым и простым в возведении. Ему отдают предпочтение при строительстве как производственных и общественных зданий, так и одноэтажных дачных построек. Но по ряду причин применение столбчатых фундаментов имеет ограничения и не учитывать их нельзя.

Столбчатые фундаменты относятся к типу отдельных фундаментов на естественном основании и представляют собой столбы с развитой опорной частью (подошвой), передающие сосредоточенные нагрузки от колонн, углов зданий, опорных рам, балок, арок, ферм и других несущих конструкций сооружения. На столбчатых фундаментах возводят лишь достаточно легкие сборно-каркасные дома, из бруса и бревен, а также стойки заборов. При высокой неоднородности грунта основания или его большой просадоточности от использования такого типа фундамента для дачных строений лучше вообще отказаться. На слабо несущих грунтах столбы сильно и неравномерно проседают.

К разметке таких фундаментов предъявляются повышенные требования. Для просадочных грунтов и характеризующихся морозным пученьем они не годятся

Правда, этот тип фундамента широко используют для объектов промышленного и общественного назначения: большие одноэтажные здания, в которых несущими конструкциями служат колонны, а наружные стены — лишь ограждающим контуром. Но в этом случае столбчатые фундаменты имеют особо усиленную конструкцию, большое заглубление и сильно развитую подошву.

Столбчатые фундаменты делают сборными из готовых бетонных блоков, монолитными и из камня (кирпич, бути пиленый камень) на цементном растворе. В сечении они могут быть квадратными или круглыми: зависит от конструкции выбранной опалубки, в которой их отливают из бетона или формы уже готовых бетонных блоков для сборного варианта.

Если на столб должна опираться колонна (промышленные и общественные здания), то в его верхней части делаю углубление — «стакан». В отдельных случаях вместо «стакана» ставят анкерный крепеж для жесткого соединения столба с опираемой конструкцией. Столбчатые фундаменты, в зависимости от своей конструкции, подразделяются на стаканные и бесстаканные. Причем, стаканные выполняют только в бетоне, а бесстаканные — из бетона и камня.

Столбчатый фундамент стаканного типа оптимален для стоек забора. Столб можно отпито заранее или прямо в отрытом под него колодце. В опорной части (подошва) он имеет расширение.

Устройство столбчатого фундамента

Заложение такого фундамента под несущий каркас будущего строения, как правило, делают открытым способом, в предварительно отрытых колодцах или траншеях ниже глубины промерзания грунта: разжиженный грунт и воду удаляют со дна, делают подсыпку из песка или щебня толщиной не более 10 см и трамбуют. Сперва заливают в опалубке (или монтируют из блоков) подошву фундамента, затем — столб (можно сложить из камня).

Площадь подошвы выбирают (рассчитывают специалисты) в зависимости от передаваемой на грунт нагрузки и его просадочности. При больших нагрузках на столбчатый фундамент его армируют (усиливают). Для относительно легких построек (одноэтажных) и сооружений от армирования можно отказаться.

Но конструкция столба должна быть такой, чтобы эпюра распределения в нем нагрузки имела угол наклона более 60°. Если угол меньше, неармированная подошва разрушится. Колодец (траншею) с готовым столбчатым фундаментом обратно засыпают песком, послойно и трамбуя.

Нагрузка на столбчатый фундамент определяет его размеры и конструкцию. Оптимальное восприятие нагрузки фундаментом и перенос ее на грунт основания показан на эпюре сопротивления: угол 60° и более гарантирует запас прочности даже не армированному фундаменту, менее 60° фундамент требует усиления армированием

Для столбчатого фундамента важно чтобы его подошва находилась ниже глубины промерзания грунта. Но при его возведении не всегда удается понизить уровень грунтовых вод ниже глубины промерзания. Поскольку бетонные работы в таких условиях весьма затруднительны, столбчатые фундаменты лучше делать сборными из готовых бетонных блоков, укладываемых на цементный раствор. Для подошвы следует использовать армированные блоки.

Ошибки при устройстве столбчатого фундамента

Коснемся лишь дачного строительства, где самой распространенной ошибкой в устройстве столбчатого фундамента является отсутствие в нем развитой опорной части (подошвы). Связано это с тем, что стремясь снизить трудоемкость работ, столбы фундамента заливают из бетона в выбранных в грунте вертикальных колодцах равного сечения: выкапывают или бурят вертикальный канал, стенки которого обкладывают рубероидом или погружают в грунт трубу обсадным способом и заливают туда раствор. Как правило, такие столбы начинают быстро и неравномерно проседать даже при весьма хорошем грунте основания.

Если вы выбрали именно эти технологии возведения столба, рекомендуем нижнюю часть колодца хоть немного расширить: аккуратно выбирая грунт из стенок небольшой лопаткой или трамбуя его ниже окончания обсадной трубы. Но форма и размеры всех таких колодцев для одной постройки должны быть идентичны. Иначе не избежать неравномерной осадки столбчатого фундамента даже в хорошем грунте.

Столбчатый фундамент на просадочных грунтах (илистых или торфяных) — дом интенсивно и длительный период погружается в грунт даже при развитых подошвах в основании столбов.

Столбчатый фундамент возводят на глинистых грунтах с морозным пученьем. Зимой такая постройка на таком фундаменте не в состоянии компенсировать выталкивающее действие сил даже от незначительного морозного пученья: столбы поднимаются из грунта и уходят в сторону, даже с подошвами, заложенными ниже глубины промерзания. Эго явление можно наблюдать после каждой зимы на стойках заборов, установленных на столбчатых фундаментах, но их подправить намного легче, чем заваливающийся дом.

Допускаются ошибки и при разметке столбчатого фундамента. Поскольку столбы заводят под места локальных нагрузок от несущих конструкций постройки (стойки колонны или балки опорной рамы), важно чтобы они имели центральное загружение и были строго вертикальны. В противном случае, в передаваемой на столб нагрузке возникает боковая составляющая, которая уводит его в сторону. К аналогичным последствиям может привести недостаточное количество столбов под нагруженной балкой: балка прогибается и передает на столбы боковое усилие.

Можно ли исправить допущенные ошибки, если дом уже построен?

Рекомендуется на столбчатом фундаменте возводить дома из бревен и бруса или сборно-каркасные и не более.

Во-первых, в силу своей конструкции, такие дома передают на каждый столб одинаковые нагрузки.

Во-вторых, если фундамент все-таки уходит в грунт, да еще и неравномерно, такие дома можно выправить:

• под нижний венец сруба или опорную раму подводят домкраты (над столбами) и приподнимают или выравнивают дом; столбы наращивают и выравнивают по уровню бетонным раствором или каменной кладкой;
• после набора бетоном необходимой прочности, дом равномерно опускают домкратами на столбы.

При необходимости, такие дома выдержат не один подобный ремонт. Эти работы доверяют только специалистам.