Столбчатый фундамент – виды, характеристики, технология строительства

23 349

Фундамент – ключевой элемент строения, в буквальном смысле, его основа. А значит, от качества его возведения зависят эксплуатационные характеристики построенного объекта.

Еще на этапе планирования возникает вопрос, какой фундамент выбрать для будущего дома. Ведь с одной стороны он должен быть надежным, а с другой не вызывать необоснованных расходов на его строительство. В индивидуальном строительстве зачастую отдают предпочтение свайным фундаментам, одним из представителей которых является столбчатый фундамент.

Столбчатый фундамент – это оптимальный выбор для построек незначительного веса (деревянные и каркасные дома). Представляет собой систему столбов, установленных в ключевых точках.

Основные понятия:

опорный столб – центральный элемент фундамента, принимающий на себя основную нагрузку здания.
ростверк. Ростверк может связывать систему столбов в единое целое или отсутствовать.

Для строительства столбчатого фундамента не разработан отдельный ГОСТ или СНиП, поэтому проектируя и устанавливая его следует руководствоваться отдельными положениями следующих документов:

ГОСТ 24022-80;
СП 50-101-2004;
СНиП-2.02.01.83;
СНиП 3.02.01-87;
СП 24.13330.2011.
ГОСТ 24476-80.

Предпосылки к использованию

Показание	Параметры
Рекомендован	– грунты, устойчивые к температурным деформациям (морозному пучению); – плотный грунт (твердая глина, обломочный или скалистый грунт); – при строительстве легких зданий (из дерева, каркасное или щитовое строительство), хозяйственных и садовых построек.
Возможен	– при небольшом перепаде высоты и наличии плотного грунта.
Исключен	– слабый грунт (глинистые, болотистые, просадочные породы, торф); – грунт, склонный к горизонтальным подвижкам; – высокий уровень грунтовых вод; – значительный перепад высот на участке; – для возведения массивных конструкций.

Окончательный вердикт о возможности применения столбчатого фундамента лучше принимать на основании геологического исследования, на месте строительства. Материал подготовлен для сайта rozant.ru

Типы и виды

Столбчатые фундаменты характеризуются наличием многих разновидностей, что позволяет выбрать оптимальное решение для каждого типа грунта и условий строительства.

№	Признак	Детализация
1	по типу монтажа	– монолитный; – сборный.
2	по конструкции	– опорный; – ростверковый.
3	по глубине заложения	– заглубленный; – мелкозаглубленный; – незаглубленный.
4	по материалу	– деревянный; – кирпичный; – стальной; – асбестовый; – бетонный (монолитный); – бетонный (блочный).

Более подробный обзор классифицированных в таблице разновидностей.

1. По типу монтажа:

монолитный. Представляет собой армированный бетонный столб, для формирования которого в грунте устанавливается опалубка. На сегодня это самый распространенный вид столбчатого фундамента. Этому способствует его монолитная бесшовная структура. При правильной заливке бетона и соблюдении сроков по набору прочности, обеспечивает длительный срок службы как основания, так и постройки;

сборный (сборно-столбчаный). Собирается из кирпича, блоков, натурального камня. Эта разновидность более простая в обустройстве, но отличается меньшей надежностью.

2. По конструкции:

опорный. Используется в строительстве домов без подвалов, бань, беседок и бытовых построек. Такой фундамент не может нести значительную нагрузку, однако привлекателен за счет низкой стоимости закладки;

ростверковый. Применяется для строительства более тяжелых построек (ростверк перераспределяет нагрузку между опорами), для домов с цоколем, чтобы исключить вероятность смещения или опрокидывания конструкции.

3. По глубине заложения:

мелкозаглубленный. Таковыми считаются столбчатые фундаменты, основание которых погружено в почву на глубину 400-700 мм. Ввиду того, что мелкозаглубленный столбчатый фундамент позволяет минимизировать расходы на строительство, он является наиболее популярным подвидом. Применяется для строительства бань и легких домов. При наличии на участке очень плотного грунта (крупнообломочного или скального) допускается строительство бревенчатых домов на мелкозаглубленном фундаменте;

заглубленный. В такой конструкции основание столба фундамента должно быть расположено ниже точки замерзания грунта. Заглубленный выбирают для относительно тяжелых конструкций из газобетона или кирпича;

незаглубленный. Отличается полным отсутствием подземной части. Клоны фундамента располагаются непосредственно на грунте, а технология строительства незаглубленного столбчатого фундамента включает в себя удаление верхнего слоя почвы и его замену на подушку из песка и гравия.

Схема устройства фундамента по глубине заложения

4. По материалу:

Схема установки столбчатого фундамента в пучинистых и непучинистых грунтах

кирпичные столбы. Простой, доступный для строительства своими руками вариант. Оптимальное решение для участка с преимущественно сухой песчаной почвой, содержащей малое количество грунтовой воды. Кирпичные колонны вполне справляются с нагрузкой, создаваемой небольшими строениями. Относительно низкая цена кирпича является дополнительным аргументом в его пользу;

деревянные столбы. В качестве столбов используются бревна. Но требовательность древесины и её подверженность воздействию различных факторов (гниение, влажность, биологическая активность и т.п.), а также низкая несущая способность исключают её повсеместное использование. Тем не менее, древесина успешно применяется для строительства временных легких построек, типа беседок. При правильной обработке деревянные опоры способны прослужить до 50 лет;

стальные столбы. Не следует путать столбчатый металлический фундамент с винтовым фундаментом. В этом случае применяются не винтовые сваи, а толстостенные (от 4 мм.) стальные трубы. Несущая способность стальных столбов – 80 тонн.
Такое решение является дорогостоящим для индивидуального застройщика, поэтому они не получили широкого распространения. Тем более, что сталь нуждается в дополнительной обработке и постоянном уходе для защиты от коррозии;

асбестовые трубы. Максимально дешевый вариант. Хрупкость труб компенсируется заливкой бетоном с дополнительным армированием или без него. Применение асбестовых труб оправдано в рыхлой почве, склонной к горизонтальным подвижкам;

бетонные столбы (монолитные). Относятся к самым надежным видам столбчатого фундамента с позиции применяемого материала. Для заливки столбов изготавливается опалубка, внутри которой монтируется арматурный каркас. Дальше конструкция заливается бетоном.
Ключевой особенностью данной разновидности фундаментов является соблюдение обязательного требования по обустройству песчаной подушки, предотвращающей выталкивание монолитного блока из почвы и усадку столба под массой строения. Несущая способность такого фундамента до 80 т. Цена бетонного столбчатого фундамента наиболее высокая из всех разновидностей. Плюс процесс монтажа достаточно трудоемкий;

бетонные столбы (блочные). Блоки крупнее кирпича, что дает возможность соорудить столбы очень быстро, но более тяжелые, что усложняет процесс строительства. Цементный раствор, скрепляющий блоки, затвердевает за 1-2 дня, что позволяет продолжать работу по обустройству ростверка или дальнейшему строительству дома.

Плюсы и минусы

Параллельное сравнение достоинств и недостатков столбчатого фундамента.

Преимущества:

устойчивость к температурным деформациям (морозному пучению);
более низкая, в сравнении с другими типами фундаментов, стоимость достигается за счет экономии материала;
устойчивость к вертикальной нагрузке;
высокая скорость строительства;
возможность сделать своими руками;
возможность сохранить рельеф местности (предварительное выравнивание почвы не является обязательным).

Недостатки:

слабая устойчивость к горизонтальным подвижкам почвы;
вероятность опрокидывания. В частности, при строительстве дома на участке, имеющем существенный перепад высот. В этом случае он подлежит дополнительному укреплению, путем сооружения ростверка из армированного бетона;
возможность строительства только зданий небольшой массы;
сложности с устройством подвала или цоколя.

Практически все недостатки нивелируются правильным усилением, что непосредственно влияет на стоимость проекта.

Что нужно знать до начала работ:

столбы могут давать неравномерную усадку;
тип грунта. Столбчатый фундамент требователен к типу грунта. На схеме проиллюстрировано, как действуют на столб силы пучения.

Воздействие сил пучения на столбачтый фундамент

уровень и сезонные колебания грунтовых вод;
работы по заливке бетонного, монолитного фундамента следует вести летом, что обусловлено длительным периодом застывания бетона.

Технология строительства

Устройство столбчатого фундамента состоит из несколько этапов

1 – проектирование

Разработать проект столбчатого фундамента можно самостоятельно (при наличии информации о типе почвы), но лучше обратиться к специалистам.

Расчёт и проектирование подразумевают учет факторов:

рельеф местности. Определяет высоту столбов;
вес здания. Позволяет определить количество столбов исходя из их характеристик, сообщаемых столбу материалом;
общая длина несущих стен и их ширина. Опоры устанавливаются по их периметру, а ширина стены определяет ширину столба;
временная нагрузка, создаваемая ветром и снегом (данные из СП 20.13330.2011);

Карта ветровой нагрузкиКарта снеговой нагрузки

Упростить расчет можно благодаря применению специальных программ, например, «Фундамент».

Пример проекта

Схема расположения столбов для фундамента на чертеже

Что содержит проект?

габариты и площадь сечения столба;
число опорных столбов;
несущая способность столба.

Опорные колонны устанавливаются по периметру несущих стен, по углам, в местах пересечения несущих стен. Шаг установки составляет 1,5-2 метра, но может быть уменьшен при значительном весе строения.

При наличии пучинистого грунта следует нивелировать его негативное воздействие на опорные колонны. Для этого следует продумать конструкцию самого столба. Традиционно увеличить его сопротивляемость силам пучения помогает устройство пятки – расширенной нижней части. Сечение пятки в два раза больше сечения столба, а высота равна одной трети его высоты.

Высота столба определяется типом фундамента (заглубленный, мелкозаглубленный, не заглубленный) и уклоном. Согласно рекомендациям СНиП, длина столба варьируется с учетом естественного уклона местности.

Схема расположения опор на наклонном участке

Схема расположения опор столбчатого фундамента на наклонном участке

2 – подготовка участка

Порядок подготовительных работ:

разметка участка;
очистка участка от строительного и другого мусора;
удаление почвы в месте размещения столба (на штык лопаты);
копание (бурение) ям под столбы. Если на участке слабый грунт и глубина ямы более чем один метр, в них делают откосы. При монтаже бетонных столбов (монолитных), яма должна быть больше расчетного размера опоры, чтобы удобно было выполнять демонтаж опалубки.

Примечание. Глубина ямы превышает длину столба на 150-250 мм. Запас нужен для устройства подушки.

обустройство подушки из песка и щебня с трамбованием. Толщина песчаного и щебневого слоя должна быть одинаковой.

3 – монтаж столбов

Технология установки опорных столбов зависит от материала, из которого они изготовлены. Детально этот этап представлен в таблице

Материал столба	Порядок выполнения монтажа
Деревянные	– древесина обрабатывается специальными защитными составами; – устанавливается на песчано-щебневую подушку; – выравнивается по уровню с помощью подпорок; – выполняется отсыпка с трамбованием.
Кирпичные	– на песчаную подушку устанавливается нижний ряд блоков; – последовательно устанавливаются остальные ряды, с обязательным контролем уровня; – блоки скрепляются между собой цементным раствором; – проверяется высота постройки всех столбов по уровню; – сформированные столбы покрываются гидроизоляцией (специальной мастикой или рубероидом); – свободное пространство в ямах засыпается почвой; – отсыпка трамбуется.
Стальные	– металлическая труба обрабатывается антикоррозионным составом; – далее процесс идентичен установке асбестовых труб.
Асбестовые	– труба обрабатывается гидроизоляционной смесью; – труба устанавливается на песчано-щебневую подушку; – выравнивается по уровню и фиксируется; – основание трубы заливается бетонной смесью (цемент : песок : мелкий гравий в соотношении 1:2:2); – непосредственно после заливки трубу поднимают на 150-200 мм. для формирования пятки; – выполняется отсыпка пространства между стенками углубления и трубой; – отсыпка трамбуется. Примечание. Для усиления трубы, внутрь помещают арматурный каркас из арматуры сечением 8-12 мм.
Бетонные (монолитные)	– подушку из песка и щебня устилают пленкой, что помогает предотвратить уход влаги из бетонной смеси в подушку; – формируют опалубку для пятки (при ее обустройстве); – в опалубку помещают арматурный каркас для всего столба (при наличии плотного грунта каркас помещается непосредственно в яму, подготовленную под столбик, без сооружения опалубки). Прутья арматуры должны выступать за столбом на 200-300 мм; – пятка заливается бетоном. После набора прочности бетона можно продолжать работу (5-7 суток); – формируют опалубку для опорного столба (вокруг металлического каркаса); – опалубку смачивают водой для того, чтобы не уходила вода из бетона; – заливают бетон. Бетон заливается слоями не более чем по 300 мм. После того как схватится нижний слой, делают следующий; – демонтируют опалубку. Период выстаивания бетона в опалубке составляет 3-4 дня; – столб гидроизолируют и утепляют (при желании); – выполняют отсыпку грунта с трамбовкой или заливкой. Мокрый песок хорошо уплотняется.
Бетонные (блочные)	Порядок установки аналогичен устройству кирпичных столбов. Популярный типоразмер: блок ФСБ 200х200х400 мм. вес – 30 кг.

Установка столбов для фундамента дома

4 – монтаж ростверка

Ростверк монтируется не всегда, однако, он позволяет сделать основание более надежным.

Из чего можно сделать ростверк:

металл. Металлический ростверк обычно устанавливается на стальные опорные столбы и приваривается к ним. Для сооружения используется двутавр или швеллер;

дерево. Для этого используется обработанный брус 200х200 мм. В месте стыка бруса (сращивание по длине) и на углах по краям бруса формируют пазовые соединения. Брус укладывается на столбы, причем, место соединение брусьев обязательно должно лежать на столбе. Фиксируется брус к опорам с использованием саморезов.

бетон. Для формирования бетонного ростверка требуется сооружение опалубки высотой 250-300 мм. Визуально это будет напоминать ленточный фундамент, приподнятый столбами над поверхностью почвы. Перед заливкой бетона в опалубку укладывают полиэтиленовую пленку, чтобы избежать протекания воды из бетона. Исключить прогибание нижней части опалубки можно путем установки под ней дополнительных временных опор. Бетонный ростверк армируется для усиления конструкции.

Ростверк металлический, деревянный, бетонный

5 – заполнение промежутков между столбами

В силу конструктивных особенностей, для свайных и столбчатых фундаментов характерно наличие пустого цокольного пространства между грунтом и нижней частью стен дома. Заполнение этого пространства выполняет двоякую функцию: закрывает подполье от сквозняка и тем самым снижает теплопотери. С другой стороны, выполняет декоративную функцию и защищает от биологической активности (из-за сырости может развиваться грибок, плесень и гниение древесины).

Забирка – это заполнение промежутков между опорными столбами фундамента (закрытие подпольного пространства).

Сделать забирку можно из разных материалов: кирпич, дерево, сайдинг, фиброцементные плиты и тд. Следует понимать, что сам по себе столбчатый фундамент – бюджетное сооружение, и кирпичная (каменная) кладка в промежутке между опорными столбами может обойтись дороже, чем само основание под дом. Оптимальный вариант – сделать забирку из досок.

В любом случае, в забирке предусматриваются вентиляционные каналы, которые на зиму закрываются, а летом открываются. В зависимости от площади основания, достаточно 2-4 отверстия с одной и другой стороны, диаметром 10-15 см.

Забирка для столбчатого фундамента

Ошибки

Чтобы избежать ошибок при строительстве столбчатого фундамента следует ознакомиться с наиболее распространенными из них:

ошибки монтажа: отклонения столба от уровня, игнорирование обустройства песчано-щебневой подушки, неравномерное распределение нагрузки на столбы, установка опор на разную глубину, неравномерность проседания фундамента;
ошибки расчета: отказ от анализа почвы, неправильный расчет количества столбов и их параметров, неправильно выбранная глубина заложения, неправильный расчет нагрузки на одну опору;
ошибки материала: неправильное хранение (например, качество цемента снижается на 30% через полгода хранения), некачественный (брак) материал.

Стоимость

Цена на строительство столбчатого фундамента зависят от количества столбов и характеристик. Ниже приведены примерные цены на строительство бетонных, монолитных опор:

1400 мм – от 1,5 тыс.руб/м2
1000 мм – от 1 тыс.руб/м2
1800 мм – от 2 тыс.руб/м2

Срок эксплуатации

Период эксплуатации столбчатого фундамента зависит от применяемого материала, степени его защиты, соблюдения нормативов при проектировании, а также соблюдения технологии строительства. При выполнении требований фундамент простоит достаточно долго:

до 100 лет для металлических;
до 50 лет для деревянных опорных столбов;
до 70 лет – для асбестовых;
до 130 для бетонных.

Таким образом, строительство столбчатого фундамента - оптимальное решение для индивидуального застройщика. Плюс, это хорошая альтернатива ленточному и монолитному основанию, т.к. его устройство обходится дешевле и практически все работы можно выполнить своими руками.