Какова минимальная глубина заложения столбчатого фундамента

Минимальная глубина заложения столбчатого фундамента зависит от ряда факторов, включая тип грунта, климатические условия и уровень грунтовых вод. Обычно для стабильного положения фундамента рекомендуется залегать на глубину не менее 0,5–1 метра, чтобы избежать негативного воздействия промерзания и обеспечить достаточную прочность.

Важно учитывать, что в каждом конкретном случае глубина может варьироваться. Для точного определения параметров рекомендуется проводить геологическое обследование, чтобы учесть все особенности местности и гарантировать долговечность строительных конструкций.

Малозаглубленные столбчатые фундаменты

Наиболее простыми и экономичными в условиях пучинистых грунтов считаются столбчатые фундаменты из уплотненного песка, заключенного в тонкостенную железобетонную оболочку. Для этой цели используют кольца сборных типовых колодцев КС 7.9. Глубина заложения фундаментов в этом случае принимается равной высоте типового кольца-900 мм.

Технология устройства таких фундаментов проста и нетрудоемка: в открытые или пробуренные ямобуром ямы диаметром 1,2-1,5 м и глубиной 900 мм устанавливают железобетонные кольца диаметром 500-700 мм и засыпают до самого верха песком с послойным его уплотнением. По верху засыпки укладывается железобетонная плита толщиной 10-12 см, на которую опираются цокольные (фундаментные) балки или типовые несущие перемычки.

Длина перемычек принимается 3,0; 3,6 и 6 м в зависимости от шага столбов. Обратная засыпка ям выполняется непучинистым грунтом. Таким образом получается столбчатый фундамент круглой формы мелкого заложения. Расход бетона на один столб диаметром 840 мм и высотой 900 мм составляет 0,27 куб. м (0,15 куб. м –на кольцо КС 7,9 и 0,12 куб. м –на плиту), т.е.

0,09 куб.м на 1 м при шаге столбов 3 м. Столько же бетона расходуется на цокольные (фундаментные), балки для опирания стен. Общий расход бетона на 1 м составляет 0,19 куб.м.

Столбчатые фундаменты мелкого заложения на песчаной подушке в обойме могут быть использованы и для малоэтажных кирпичных зданий, строящихся на пучинистых и обычных грунтах. Неравномерные деформации от осадок грунтов воспринимаются в этих случаях поясом комплексной конструкции сечением 27*40 см, выполняемым по ходу кладки между стенками в полкирпича (12 см).

В обычных грунтовых условиях вместо пояса комплексной конструкции применяют типовые перемычки или фундаментные балки. Фундаменты под колонны каркасных зданий Выполняются на песчаной подушке в обойме. Для заделки колонны используют подколонники из колец КС 7.9 или КС 10.9, которые заполняют монолитным бетоном после установки колонны в проектное положение. Расход бетона на такие фундаменты минимальный при относительно высокой несущей способности, что и определяет их экономическую эффективность и невысокую стоимость.

Вместо железобетонных колец могут быть использованы обрезки асбестоцементных или некондиционных стальных труб диаметром 500-600 мм с антикоррозийным покрытием (обмазка битумом).

Устройство фундаментов в зоне сезонного промерзания грунтов является новым, перспективным направлением в развитии фундаментостроения, позволяющим ежегодно экономить большое количество дефицитных материалов — цемента, стали, песка, камня и т.п. Применение фундаментов такого типа экономически оправдывается еще и тем, что их элементы являются освоенной массовой продукцией заводов железобетонных изделий.

При этом могут использоваться отбракованные кольца КС 7.9 и КС 10.9, которые обычно отпускаются заводами ЖБИ бесплатно. Под легкие щитовые или брусчатые домики фундаменты целесообразно выполнять столбчатыми. Столбы (кирпичные или бутобетонные) устанавливают в местах пересечения стен и под углами здания. Расстояние между столбами принимается от 2,4 до 3,6. Столбы устанавливают на железобетонные плиты размером 60*60 см, толщиной 10-12 см, столбчатые фундаменты устраивают преимущественно на однородных песчаных грунтах. Глубина заложения ленточных фундаментов при песчаных грунтах принимается минимальная –0,6-0,75 м.

На участках с суглинистыми и глинистыми (пучинистыми) грунтами фундаменты выполняют столбчатыми на песчаной подушке в такой последовательности: в траншее устраивается песчаная подушка толщиной 30-40 см, на которую устанавливается железобетонная плита толщиной 10-12 см, размером 50*50 или 60*60 см, а потом выполняется бетонный или кирпичный столбик сечением 38*38 см с шагом 2,4-3,6 м. Высота столбиков принимается из условий, что пол домика должен быть на 0,75 м выше планировочных отметок.

При слабых, неоднородных сжимаемых или пучинистых грунтах рекомендуются ленточные фундаменты. По песчаной подушке толщиной 30-40 см выполняется монолитная железобетонная лента сечением 40*20 см, которая обеспечивает равномерные деформации здания. По ленте устраивают бетонные или кирпичные столбики сечением 38*38 см с шагом 2,4-3,6 м. Глубина траншеи принимается 0,50-0,60 м. В отдельных случаях монолитная железобетонная лента выполняется по уплотненному щебенкой дну траншеи. Щебенка втрамбовывается в грунт с помощью ручной трамбовки. В условиях строительства на скальных или полускальных грунтах глубина заложения фундамента принимается минимальной (0,5-0,7 м) по геологической ситуации.

Столбчатые фундаменты

Столбчатый фундамент очень похож на свайный фундамент и представляет собой систему столбов, установленных в наиболее нагруженных точках — местах схождения стен, а также на углах строения. Возможно установка столбов под тяжёлыми внутренними стенами или в других местах с большим сосредоточением нагрузки. Для такого типа фундамента обязательно нужно устраивать армированный пояс — ростверк (рандбалки, обвязочные балки), позволяющий минимизировать вероятность опрокидывания или горизонтального смещения фундамента. Кроме того ростверк распределяет нагрузку на всю систему столбов и повышает устойчивость конструкции в целом.

В последнее время всё чаще используют монолитный железобетонный фундамент и не только для устройства фундаментных плит, но и в случае столбчатого фундамента.

Критерии выбора столбчатого фундамента

Рассмотрим ситуации, когда предпочтительнее использовать именно столбчатый фундамент, а не ленточный, свайный или плитный.

Стоимость и трудозатраты

Стоимость столбчатого фундамента как правило укладывается в промежуток 15-18% отобщей стоимости дома, тогда как для остальных типов фундамента стоимость может доходить до 30%. В пользу столбчатой конструкции можно привести также расход материалов и трудозатрат, которые в 1,5-2 раза меньше, чем при возведении ленточного фундамента.

Несущая способность

Еще одним плюсом столбчатого фундамента, считается лучшая работа грунта основания под отдельными опорами, нежели под ленточным фундаментом. Следствием этого является меньшая осадка столбчатого фундамента при равном давлении на все опоры, что даёт возможность увеличить нагрузку на столбчатый фундамент до 25% и тем самым уменьшить общую площадь фундамента.

Противопоказания для столбчатого фундамента

Для использования столбчатого фундамента существуют некоторые неблагоприятные условия, при которых рекомендуется применять другой тип фундамента:

• грунты, подвижные в горизонтальной плоскости или в слабые грунты, так они недостаточно устойчивы к возможному опрокидыванию столбчатого фундамента. Для нейтрализации этих негативных факторов необходимо использовать мощные ростверки, что приведёт к увеличению стоимости фундамента и сведёт на нет все выгоды его использования;
• слабонесущие грунты (просадочные породы, торф, насыщенные водой глинистые грунты и т.д.);
• конструкция дома с массивными и тяжёлыми стенами (типовые железобетонные блоки и плиты, или же кирпичные стены толщиной от 51 см.);
• необходимость обустройства подвала. В случае ленточного фундамента, подвал организуется сам собой, а при использовании столбчатого фундамента необходимо позаботится о заполнение расстояний между столбами стенкой (забиркой), а это трудоёмкий и сложный процесс;
• высокий перепад высот (более 2-х метров) также является препятствием для эффективного использования столбчатого фундамента.

Глубина заложения столбчатого фундамента

При расчёте глубины заложения фундамента следует обратить внимание на некоторые моменты:

• Средняя глубина промерзания грунта в вашей местности, так как лучше всего заложить столбчатый фундамент ниже этой глубины, что уменьшит действующие силы деформации;
• Состав и вид грунта: подвижный и неподвижный грунт, песчаный или глинистый. Самый лучший грунт это песок — так как он не скапливает в себе влагу (вода проходит через песчаные слои очень быстро), а также он обладает наилучшей несущей способностью;
• Торфяной или илистый грунт не подходит для строительства, необходимо частично или полностью заменить его на песчаный;
• При наличии высокого уровня грунтовых вод обязательно нужно устраивать дренаж и делать гидроизоляцию;
• Необходимо учитывать вес будущего строения, массу опор самого фундамента, а также приблизительную нагрузку, создаваемую проживающими людьми, мебелью и т.п.

Мы всегда рекомендуем на этапе проектирования обратиться к опытному специалисту, обладающему всеми необходимыми сведениями для проведения точных расчётов. Он сможет правильно выбрать оптимальный тип фундамента и рассчитать необходимую глубину его заложения без лишних запасов по глубине. Это часто позволяет сократить бюджет строительства без ущерба для безопасности и качества дома.

Противодействие морозному пучению

Наибольшую опасность в малоэтажном строительстве приносят силы морозного пучения. Выше мы уже указали, что нужно закладывать фундамент ниже уровня промерзания земли в зимнее время, а на пучинистых грунтах это особенно важно. Однако в небольших или лёгких сооружениях (как, например, дома из SIP-панелей), нагрузки на фундамент не хватает для сопротивления силам пучения, в результате чего могут происходить различные виды деформаций. Поэтому в домах без подвалов лучшим решением будет незаглубленный или малозаглубленный фундамент. Поясним разницу.

Малозаглубленный фундамент

Фундамент с коэффициентом заложения 0,5-0,7 от глубины нормативного промерзания называется малозаглубленным. К примеру, норматив промерзания составляет 1,4 м. В таком случае расчётная глубина такого фундамента составит 1,4 х 0,5 = 0,7 м.

Незаглубленный столбчатый фундамент

Незаглубленный фундамент укладывается на глубину в среднем 40-50 см., что в большинстве случаев составляет треть или половину глубины промерзания земли.

В местности с большой глубиной промерзания и с пучинистыми грунтами, наиболее эффективными являются анкерные сборные столбчатые или же монолитные фундаменты. Такие фундаменты мало подвержены силам морозного пучения, которые воздействуют на боковые грани фундамента, за счёт небольшого поперечного сечения. Если материалом фундамента является кирпич, камень или мелкие блоки, то такой фундамент необходимо сужать к верху, что позволит уменьшить расход строительного материала, а также равномерно разнести нагрузку от стен.

Дополнительно, для минимизации действия сил морозного пучения, фундамент покрывают материалом, уменьшающим трение – битумной мастикой, эпоксидной смолой, полимерной плёнкой. Кроме того полезно утеплить поверхность грунта рядом с фундаментом.

Варианты столбчатого фундамента

Рассмотрим более конкретно материалы, которые используют для возведения фундамента, в зависимости от конструкции здания (наиболее важными факторами считаются масса и этажность):

• Каменный фундамент — исполняют из камня-плитняка или бута среднего размера. Лучше всего подбирать камни одинакового размера, и более плоские.
• Кирпичный фундамент — желательно использовать кирпич чёрного цвета (сильно обожжённый красный кирпич), лучше железняк. Плохо обожжённый кирпич подвержен быстрому разрушению в грунте.
• Бетонный фундамент — материалом для изготовления такого фундамента служит бетон марок В25-В15;
• Железобетонный монолитный — обладает одним из самых долгих сроков службы (до 150 лет).
• Сборный фундамент из готовых конструкций — столбы такого фундамента изготавливаются отдельно и монтируются с помощью металлической или асбестоцементной трубы, которую заполняют бетонной смесью.

Сечение столбов

В зависимости от материалов рекомендуется различное сечение фундаментных столбов:

• бут, бутобетон и бетон – 40 см. по каждой стороне;
• кирпичная кладка, выложенная выше уровня земли – 38 см., а с использованием перевязки с забиркой (забирка — устройство стены между столбами фундамента например, для организации подвала) – 25 см.;
• кладка из камня – 60 см.

Устройство ростверка для столбчатого фундамента

В среднем, за расстояние между соседними столбами выбирают 1,5-2,5 м, хотя оно может быть и увеличено в зависимости от грунта и веса дома. Для наиболее распространённого среднего значения в 1,5-2,5 м. ростверк можно выполнить в виде обычной армированной перемычки. Однако при этом нужно учитывать, что если вы хотите пристроить веранду, террасу или крыльцо, то они должны быть установлены на отдельном фундаменте. Другими словами, должно быть разделение этих фундаментов с помощью деформационного шва. Такое ограничение связано с разной нагрузкой, оказываемой стенами дома и пристраиваемыми конструкциями.

Если столбы фундамента установлены на расстояние больше 2-3 метров, то ростверк требует более мощного укрепления, с помощью так называемой рандбалки. Рандбалка представляет собой сборную или монолитную железобетонную балку. В её основе может быть металлический профиль, швеллер или двутавр.

На рисунке показан пример устройства столбчатого фундамента м ростверком из типовых сборных элементов:

1. Блоки ленточного фундамента ФЛ 8-12-3 размером 1180 х 800 х 300 мм.
2. Бетонные блоки ФБС 9-5-6 размером 880 х 500 х 580 мм.
3. Ростверк из железобетонных перемычек 5 ПБ-25-37 П размером 2460 х 250 х 200 мм.
4. Проволочные скрутки.
5. Монолитный армированный пояс.

Технология изготовления мелкозаглубленного и незаглубленного столбчатого фундамента

Столбчатый фундамент

Столбчатый фундамент мелкого заложения пользуется спросом при возведении деревянных жилищ. Столбчатый фундамент (народное название – столбовой) благодаря конструктивным особенностям, а также устойчивости к неблагоприятному воздействию температурных перепадов, атмосферных осадков и прочих погодных изменений обустраивается в большинстве деревянных строений.

Достоинства и недостатки столбчатого заглубленного фундамента

• Сокращение затрат при выполнении земляных работ. Нет необходимости дополнительно привлекать строительную технику.
• Заливка бетона осуществляется с минимальными трудозатратами.
• Расход металлического прута для армирования каркаса сравнительно мал.
• Изготовление столбового фундамента на пучинистых грунтах занимает мало времени.
• При замерзании почты такое основание отличается прекрасной устойчивостью.

Малозаглубленный столбчатый фундамент также имеет и недостатки:

1. При строительстве любого сооружения, основой которого является незаглубленный столбчатый фундамент, следует учитывать тип почвы. Не рекомендуется строить жилище на слишком разрыхленных грунтах либо заболоченных местностях.
2. Незначительное разрушение фундамента, появление сколов, трещин говорит о необходимости немедленного выполнения ремонтных работ.

Это главные слабые места столбчатого основания. Если весь технологический процесс производства такого фундамента будет выполнен профессионально, то срок эксплуатации строения будет составлять более пятидесяти лет.

Мелкозаглубленный столбчатый фундамент имеет модификацию. Это столбчато-ленточный аналог, используемый зачастую при возведении каменных домов. К плюсам такого основания можно отнести высокие показатели устойчивости и долговечности наряду с большой устойчивостью.

Технология производства столбчатого фундамента на пучинистых грунтах

Технология обустройства сводится к решению ряда задач:

1. Проектирование, выполнение расчета.
2. Нанесение на поверхности почвы специальной разметки.
3. Выполнение земляных работ.
4. Производство монолитных бетонных подушек.
5. Обустройство опалубки для опорных столбцов.
6. Заливка бетонным раствором.
7. Обвязка монолитных столбцов.

Если застройщик желает возвести малозаглубленный фундамент на пучинистых почвах самостоятельно, ему следует знать, что проектирование, составление списка нужных стройматериалов, расчет основания выполняется вначале строительства.

Сначала определяют высоту промерзания грунта данной местности, рассчитывают его плотность. Получив данные о глубине промерзания, отмечают высоту бетонного столбца, взяв в расчет то, что монолитная подушка должна находиться под линией промерзания.

Поперечное сечение бетонных столбов зачастую имеет форму квадрата со сторонами 25 см, но встречаются и другие формы в зависимости от конструктивных особенностей здания. Количество бетонной смеси, необходимое для производства монолитного столба, высчитывается по формуле. Сюда же прибавляют бетонный раствор для опорной подушки.

Самостоятельное изготовление столбового основания на пучинистых грунтах

Проектирование будущего строения предусматривает расчет необходимого количества бетонных столбиков и расстояние между ними. Здесь первостепенное значение имеет стройматериал, предназначенный для столбов, особенно важно знать его количество.

Бетонные столбы в пучинистых грунтах располагают на расстоянии примерно 1,5–2 м друг от друга. Следует предельно точно определить количество столбиков, после чего правильно расположив их по всему периметру котлована.

Сразу столбы размещают на углах, на максимально нагруженных участках, после чего устанавливают дополнительные.

Нанесение на поверхность почвы специальной разметки

По окончании выполнения расчетов столбового основания на пучинистых грунтах переходят к специальной разметке, после чего роют квадратные ямки со сторонами 40 см либо 50 см.

Дно полученных ям утрамбовывают и засыпают десятисантиметровым слоем щебня средней фракции.

После завершения трамбовки щебня выполняют армирование монолитных подушек.

Глубина заложения столбчатого фундамента рассчитывается в зависимости от уровня подземных вод, структуры почвы и степень ее промерзания.

Армирование столбчатого основания на пучинистых почвах

Для армирования подушек используют арматура А3 поперечным сечением 10–12 кв. мм, которую нарезают на пруты длиной 35–45 см.

Уложив их на ровную поверхность, выполняют вязку так, чтобы получилась металлическая решетка с ячейками 15X15 см либо 10X10см.

Затем их размещают внутри ям сверху щебневого слоя, предварительно подложив под них несколько кирпичей.

Это необходимо для того, чтобы при заливке решетка оказалась внутри бетонного слоя.

Заливка монолитных столбов

Следующая фаза производства завершается заливкой подушек, их толщина около 10 см. Используют бетон марки М250. В процессе заливки из подушек выступают пруты для осуществления дальнейшей привязки столбового остова. Время полного застывания подушек – 7–10 дней, по их истечении устанавливают опалубку столбов.

Опалубка представляет собой деревянный короб без дна, выполненный из обрезной доски. У профессиональных строителей имеются различные короба для обустройства разных оснований, поэтому данный вид работ они выполнят наиболее эффективно.

Заливка столбов для мелкозаглубленного фундамента на пучинистых почвах Выполняется бетоном марки М250. Внутрь деревянного короба, заполненного бетонной смесью, опускают глубинный вибратор, который создает колебания, уплотняя тем самым всю бетонную массу. Уплотнение бетонной массы начинаю производить снизу короба, постепенно поднимая вибратор наверх.

Завершается трамбовка доливкой необходимого количества бетонного раствора, поверх которого для выполнения последующей обвязки укладывают согнутый уголок либо металлическую пластину. В конечном счете получается монолитная конструкция. После окончательного остывания столба через 5–7 дней деревянную опалубку снимают, что помогает ускорить процесс схватывания.

Спустя три недели с помощью швеллера выполняют обвязку столбов, а через месяц конструкция готова к проведению гидроизоляционных работ. Наилучший способ: покрытие всей плоскости бетонных столбов битумной мастикой с последующим монтажом рубероида. После выполнения гидроизоляции столбцы присыпают снизу землей и трамбуют.