Строительство столбчатого фундамента

Фундамент является основой всего здания и от его прочности и надежности зависит долговечность и безопасность строения. Существует большое количество типов фундаментов, каждый из которых отличается своими характеристиками и сферой применения. Одним из часто используемых являются столбчатые фундаменты. Чаще всего они применяются для каркасных зданий из различных материалов, в том числе и под сборные железобетонные каркасы.

Столбчатый фундамент

Применение и особенности столбчатых фундаментов

Столбчатые фундаменты устраиваются под отдельно стоящие несущие колонны и опоры здания. Также такие фундаменты иногда применяются для зданий без каркаса и колонн. В таком случае нагрузка от стен к каждой опоре передается с помощью жесткого ростверка, который устраивается по верху фундаментных столбов. Столбчатые фундаменты также применяются для каркасных деревянных зданий и для строений из СИП-панелей. Применение такого фундамента обосновывается целями экономии и уменьшения объема земляных работ при обеспечении необходимой несущей способности.

Конструктивно столбчатые фундаменты схожи со свайными. В них также используется отдельные вертикальные стержни помощью которых передается нагрузка на несущие слои грунта. Часто стержни соединяются между собой балками — аналогом ростверка в свайных фундаментах. Но столбчатые фундаменты отличаются от свай по своему назначению и особенностям работы. Все же они наиболее близки к ленточным фундаментам. По сути являясь разделенной на несколько частей лентой. Каждый столб состоит из подошвы, которая может утолщаться и быть существенно больше основного стержня, непосредственно фундаментной опоры и оголовка. Конструктивно схожесть с ленточным фундаментом продолжается и при проектировании и дальнейшем строительстве.

Столбчатые фундаменты применяются на грунтах с хорошей несущей способностью. Их недопустимо применять в просадочных и обводненных грунтах. Если планируется использовать ростверк, то само здание может быть не только каркасной технологии, но и с использованием несущих стен. При использовании колонн создание ростверка необязательно, но отказ от него должен быть обоснован расчетом. Ростверк увеличивает жесткость всей конструкции. По используемым материалам столбчатые фундаменты разделяются на такие виды как бетонные, железобетонные, бутовые, деревянные и кирпичные. Для частного строительства чаще всего применяются бетонные и железобетонные столбчатые фундаменты. Кирпичные и бутовые в основном применяют для небольших строений. Столбчатые железобетонные фундаменты разделяются на две большие группы, как ленточные монолитные и ленточные сборные. Монолитные фундаменты из железобетона могут быть как одного размера по всему сечению, так и с устройством расширенной подушки. Сборные изготавливаются из фундаментных подушек, фундаментных блоков, железобетонного ростверка.

Преимущества столбчатых фундаментов

При соблюдении технологии изготовления и применения качественных материалов столбчатые фундаменты обладают рядом преимуществ. К ним относят:

  • Дешевизну изготовления. Столбчатые фундаменты для своего устройства требует существенно меньшего количества материалов, чем ленточные. Нет необходимости выкапывать котлованы или траншеи, достаточно подготовить углубление для каждого столба в отдельности. Конечно, если планируется подвал или мансардный этаж, необходимо устраивать котлован и в нем организовывать дополнительные углубления под фундаментные подушки и столбы.
  • Столбчатые фундаменты можно применять как для малоэтажного строительства, так и для больших каркасных зданий из сборных железобетонных конструкций. При наличии достаточно прочных грунтов какие фундаменты позволяют создать жесткую и долговечную конструкцию.
  • Столбчатые фундаменты не требуют для строительства тяжелой техники и применения большого количества инструментов. Их удобно строить даже среди плотной городской застройки.

К плюсам столбчатых фундаментов можно отнести и удобство строительства на участках со сложным рельефом. В таком случае устраиваются столбы разной длины, которые выравниваются в горизонтальной плоскости. Стоимость такого фундамента выходит существенно дешевле устройства ленты и сравнима со свайными.

Недостатки столбчатых фундаментов

Из-за того, что по своей конструкции и принципу работы столбчатые фундаменты схожи с ленточным, у них пересекаются негативные стороны.

  • При в строительстве столбчатых фундаментов сложно устроить подвал или цокольный этаж. В таком случае необходимо организовывать ограждение этого подземного этажа, что существенно удорожает земляные работы и повышаю стоимость конструкции. При необходимости устройства подвалов стоит присмотреться к ленточным фундаментам.
  • Меньшая несущая способность чем у ленточных фундаментов. Из-за малой площади опоры столбчатые фундаменты могут воспринимать меньшую нагрузку от здания и передавать ее несущим слоям грунта.
  • Ограничение по характеристикам грунта.

Несмотря на все негативные факторы столбчатые фундаменты все-таки относятся к одним из популярных на строительном рынке.

Технология строительства столбчатых фундаментов

Благодаря простоте возведения столбчатых фундаментов они широко применяются для малоэтажного и частного строительства. По технологии строительства такие конструкции приближены к ленточным фундаментам. Для них необходимы земляные работы. Поэтапно структура возведения монолитного железобетонного столбчатого фундамента выглядит следующим образом:

  • Определяется количество столбов и их заглубление. Глубина заложения фундамента определяются с учетом уровня сезонного промерзания. Это значение берется из нормативной документации для вашего региона. Если подошва фундамента будет выше глубины сезонного промерзания, то под действием сил пучения возможно повреждение фундамента и, как следствие, всего дома. Количество столбов и площадь фундаментных подушек определяется расчетом с учетом несущей способности грунта и веса всего здания.
  • Перед началом строительства участок очищается от мусора и зарослей, снимается верхний плодородный слой грунта, который можно использовать для сада или огорода.
  • Проводится разбивка участка под фундаментные столбы. С привязкой к топографической основе территории на участке размечается расположение будущих столбов фундамента. Между вбитыми колышками натягивается леска или веревка для выдерживания углов и расстояний между осями.
  • Для каждого столба выкапывается яма с учетом предварительно рассчитанной глубины заложения фундамента. Ширину ямы необходимо устраивать так, чтобы в каждой стороны оставлять свободное пространство для устройства опалубки. Если глубина ямы не превышает 1 м, то можно устраивать вертикальные стенки, при большем заглублении рекомендуется устраивать откосы для предотвращения обсыпания.
  • Дно ямы засыпается песчано-гравийной смесью, которая затем трамбуется. Если грунт гравелистый, то подсыпка не требуется необходимо только утрамбовка.
  • На дне ямы для фундамента устраивается слой гидроизоляции из любого рулонного материала.
  • С использованием щитов из обрезной доски или древесно-волокнистых плит устраивается опалубка. Щиты опалубки необходимо жестко крепить между собой и с помощью подпорок для избегания деформации при бетонировании.
  • В готовой опалубке устраивается арматурный каркас. Необходимо следить за соблюдением минимального расстояния от края арматуры до опалубки, которое должно составлять не менее 35 мм. В качестве вертикальных стержней для небольших зданий используется арматура А3 диаметром 16—18 мм. В нижней части фундамента необходимо дополнительное устройство арматурной сетки.
  • Проводится бетонирование фундамента. Бетон используют как заводского изготовления, так и приготовленный непосредственно на строительной площадке.
  • Застывание бетона происходит на протяжении 28 дней, опалубку можно снимать после 7—10 дней и проводить над фундаментом дальнейшую работу.

После снятия опалубки необходимо провести гидроизоляцию фундамента с помощью обмазочных или рулонных материалов и осуществить обратную засыпку грунтом. По верху столбов устраивается ростверк из металлопроката, деревянного бруса или железобетонных балок в зависимости от типа здания. Если необходимо устроить монолитный ростверк, то его заливка проводится с устройством арматурных выпусков из тела фундаментного столба для жесткости всей конструкции. Доступность устройства столбчатых фундаментов делает их одними из самых популярных для частного строительства. Но выбор фундамента такого типа должен осуществляться после тщательного расчета и анализа механических характеристик грунта и грунтовых вод, иначе потом могут возникнуть проблемы при эксплуатации здания вплоть до разрушения конструкции.