Види і особливості будівництва стовпчастих фундаментів
У будівництві, як і в повсякденному житті, важливо вчасно відійти від стереотипів і шаблонного мислення. Це повною мірою стосується фундаментів, як базових конструкцій будь-якої будівлі.
Як міркує пересічний забудовник, готуючись до реалізації проекту лазні, дерев'яного будинку або іншої споруди? Копаємо як можна глибше, бетонуємо як можна потужніший - адже все так будують.
Людина більш кмітливий і розважливий шукає розумні варіанти, які, не знижуючи несучої здатності фундаменту, здешевлюють його зведення. Ми підемо саме цим шляхом, щоб всебічно оцінити стовпчасті фундаменти в якості альтернативи стрічковим.
Види стовпчастих фундаментів чітко прив'язані до основних будівельних матеріалів. Їх можна будувати з азбестових або сталевих труб, монолітного залізобетону, цегли або бетонних блоків 20х20х40 см.
В деяких джерелах містяться згадки про конструкціях з комлевої частини дубових стовбурів. Однак, даний варіант - швидше будівельна екзотика, а не практичний спосіб зведення несучої основи.
Стовпчастий фундамент цегляний
Застосовується порівняно рідко через трудомісткість зведення і низької стійкості цегли до ґрунтових вод. Тому на практиці найчастіше використовують комбінований варіант.
В землі опорні стовпи відливають з монолітного бетону. Надземну частину виконують з цегельної кладки, використовуючи для цього перепалений цегла червона, який не боїться вологи.
Варіант з блоків
Для цієї конструкції використовуються блоки розміром 20х20х40 см, виготовлені з суміші цементу з дрібнозернистим наповнювачем. Вони не бояться грунтової води, але потребують якісної гідроізоляції, оскільки активно вбирають вологу.
Кладку такої конструкції ведуть за стандартною технологією з перев'язкою швів. Пустоти заповнюють розчином і встановлюють у нього арматурні стрижні діаметром 10-12 мм, щоб підвищити міцність стовпа на вигин і розрив.
Труби в якості стовпів
Цей варіант за технологією установки схожий на пальовий, але відрізняється від нього меншою глибиною закладення труб в грунт (не більше 2-2,5 метрів).
Пристрій стовпчастого фундаменту з азбестоцементних або металевих труб вигідно тим, що не вимагає копки великих ям з укосами. У цьому випадку їх бурять на необхідну глибину ручним або механізованим способом.
Після цього труби встановлюють пруткові арматуру (діаметр від 14 до 20 мм) і заливають бетоном з пошаровим ущільненням. Для ущільнення краще всього скористатися глибинним электровибратором або, в крайньому випадку, ретельно проштикувати кожен шар свіжого бетону арматурним прутком.
Критерії вибору
Які фактори є визначальними для вибору стовпчастого фундаменту? Це, насамперед, вага будівлі і властивості грунту. Звичайно, цегляний будинок на столбчатом фундаменті теж можна побудувати.
Однак, про економію в цьому випадку доведеться забути, оскільки загальний обсяг бетону, покладеного в потужні стовпи-опори, практично не буде відрізнятися від варіанту суцільної заливки стрічкового фундаменту.
Економічність і хорошу несучу здатність стовпчасті фундаменти можуть гарантувати лише при будівництві на них легких каркасних конструкцій і дерев'яних зрубів для котеджів, лазень, альтанок або літніх гостьових будиночків.
В яких ґрунтах не слід будувати стовпчастий фундамент?
Для цієї конструкції не підходять слабкі, сильно обводнені і просадні грунти (торфовища, лесовидні суглинки, дрібні пилуваті піски), оскільки вони не здатні забезпечити стовпів стійкість і сприйняти навантаження від будівлі без деформування.
Добре стоять фундаменти на стовпчастих опорах на великих пісках, гравелистом грунті, суглинку і глини.
Завдяки невеликій поверхні стовпів сили морозного пученія для такого фундаменту не представляють загрози. При цьому закладку опор потрібно обов'язково робити нижче позначки промерзання грунту і виконати підсипку (подушку) під опорну частину стовпа з крупного піску або піщано-щебеневої суміші товщиною не менше 15 див.
До важливих моментів, при яких вибір фундаменту на стовпах недоцільний, відноситься наявність підвалу і значний ухил поверхні ділянки. Повнорозмірний підвал в ньому робити не можна, оскільки це може знизити несучу здатність основи. Крім цього, підвалу потрібні капітальні стіни, а стовпчастий фундамент зазвичай зашивається тонкими азбоцементними листами для виключення продування підпільного простору.
Також слід пам'ятати про те, що будівництво фундаменту стовпчастої конструкції виправдано лише в тому разі, коли міцний материковий грунт не глибше залягає 2,5 метрів від поверхні землі. При більшій глибині буде дешевше пальовий варіант.
Особливості будівництва
Стовпчастий фундамент своїми руками побудувати легше, ніж монолітний стрічковий, оскільки трудомісткість в цьому випадку на 30-40% нижче. При цьому якісну конструкцію можна отримати лише при строгому дотриманні технології зведення стовпів і ростверку.
Початковий етап будівництва опорно-стовпчастого фундаменту нічим не відрізняється від технології зведення стрічкового. На ділянці розмічаються осі несучих стін і точки викопування ям. Крок стовпів під каркасний будинок може варіювати в межах від 1,5 до 2,5 метрів і залежить він від міцності ґрунту.
Чим слабкіше грунт і важче будівля, тим частіше встановлюють опори. Для того, щоб знизити тиск на грунт і збільшити несучу здатність стовпів, ями під них роблять ширше на 20-30 см, щоб залити на дні армовану бетонну подушку. Її товщина зазвичай становить від 15 до 25 див.
Дана технологія застосовується при кладці стовпів з блоків, бута, пережженного червоної цегли і монолітному варіанті із залізобетону.
Ростверк - гарантія надійності стовпчастого фундаменту
Для збільшення стійкості опор і для виключення їх горизонтального зміщення верхні торці стовпів пов'язують монолітною залізобетонною конструкцією, званої ростверком. При цьому від глибокого стрічкового фундаменту залишається лише верхня монолітна частина - ростверк на опорних стовпах, тому дану конструкцію можна назвати столбчато-стрічковою.
Для бетонування ростверку виготовляють коробчату опалубку з плити ОСП або фанери і встановлюють її на торці труб або стовпи фундаменту. Вертикальні випуски арматури зварюють або зв'язують дротом з горизонтальними стрижнями каркаса (діаметр 12-14 мм), покладеного в опалубку. Після цього приступають до пошарового укладання та ущільнення бетону. Між опалубкою і стрижнями залишають зазор в 6-7 сантиметрів, який заповнює бетон, захищає арматуру від корозії.
Правильно зробити стовпчастий фундамент можна лише в тому випадку, якщо приділити увагу всіх дрібниць. Наприклад, облаштування так званої забирки - конструкції, що заповнює простір між високим ростверком і грунтом. Закладень зазвичай викладають з червоної цегли (? товщини), роблять з плоского шиферу або цементно-стружкової плити цсп.
Якщо грунт підстави слабкий, то під неї необхідне укласти 10-сантиметрову піщану подушку. Зсередини закладення утеплюється шлаком або керамзитом. При будівництві низького ростверку забирка не потрібна, оскільки в цьому випадку він лежить на грунті, спираючись двома кінцями на стовпи.