Столбчатые сваи для фундамента

Как устроен столбчатый фундамент

Столбчатый фундамент представляет собой отдельно стоящие опоры под строение. Такая конструкция изготавливается из бетона и позволяет существенно сэкономить его расход по сравнению с ленточным вариантом. Но существуют некоторые ограничения и особенности использования такого конструктивного решения.

Отличие столбчатого фундамента от свайного

Оба типа конструкции представляют не сплошное основание под стены дома, а отдельные точки опоры. Отличия заключаются в следующем:

• заглубление: длина сваи может превышать 5 метров, столбы имеют меньшее заглубление, столбы обычно заглубляются чуть ниже точки промерзания грунта, сваи же доходят до слоя грунта с достаточной несущей способностью;
• принцип работы: столбы опираются на основание подошвой, у свай помимо нижней точки работает боковая поверхность;
• сечение: в большинстве случаев сечение сваи принимается меньше, чем сечение столба;
• область применения.

Фото монолитного столбчатого фундамента с бетонным ростверком.

Свайный и столбчатый фундамент делают похожими друг на друга:

• форма сечения: могут быть квадратными или круглыми;
• ростверк, но такой элемент требуется не во всех случаях;
• использование отдельных опор.

Область применения

В отличие от свайных опор, область использования которых обширна, для столбчатых существует много ограничений:

• повышенная неоднородность грунта;
• грунты с низкой несущей способностью;
• водонасыщенные грунты;
• массивные здания.

Столбчатый фундамент из бетонных блоков.

В случае, если на участке строительства залегают грунты с плохими характеристиками, столбы заменяют на сваи. Лучше всего предусматривать столбчатые опоры под такие конструкции:

• промышленные и общественные одноэтажные здания (очень массивные столбы);
• каркасные и каркасно-щитовые дома;
• дома из бруса или бревен;
• заборы и ограждения.

Фото столбчатого фундамента из кирпича.

Столбчатый фундамент под стены и колонны промышленных зданий представляет собой мощную конструкцию с широкой подошвой, способную выдержать большое давление. Применять такие опоры в частном домостроении не выгодно.

Нормативная база

При проектировании и строительстве любой конструкции руководствуются утвержденными нормативными документами. Чтобы возвести столбчатый фундамент нужно выполнить следующие виды работ:

1. изучение характеристик грунта (геологические изыскания);
2. расчет конструкции;
3. выполнение схемы или чертежа расстановки опор под здание;
4. разбивку осей и вынос на местность расположения элементов;
5. земляные работы;
6. возведение фундамента;
7. проверка вертикальности, горизонтальности конструкций и соответствие их месторасположения плану.

Изучение характеристик грунта

Перед тем как стоить столбчатый фундамент, потребуется провести дополнительные работы. При выполнении геологических изысканий выясняют основные характеристики:

1. расчетное сопротивление грунта;
2. пластичность;
3. водонасыщенность.

Фото столбчатого фундамента из асбестовых труб.

При самостоятельном строительстве работу выполняют вручную. При этом опираются на следующие документы:

• ГОСТ «Грунты. Классификация». Здесь приведены основные определения, применяющиеся в геологии с расшифровкой, общие положения, регламентирующие классификацию, сама классификация и основные формулы.
• СП «Инженерно-геологические изыскания для строительства. Часть 1. Общие правила производства работ». В этом своде правил приведен состав изысканий и общие требования к ним.
• СП «Основания зданий и сооружений». Приводятся особенности проектирования фундаментов на различных грунтах.

При проектировании частного жилого дома полноценные изучения можно не проводить, но необходимо изучить грунт основания под столбчатый фундамент визуально и на скатывание.

Расчет фундамента

Чтобы рассчитать конструкцию, необходимо провести вычисления по двум группам предельных состояний (ГПС). Предельное состояние определяет нагрузку, при которой конструкция начинает разрушаться.

• l ГПС — расчет по прочности;
• ll ГПС — расчет по жесткости.

Сочетание столбчатого и ленточного фундаментов.

При первых расчетах находят минимальную площадь подошвы, рассчитанную на требуемую нагрузку. По второй определяют деформации. Помимо этого подбирают количество и сечение арматуры, закладываемой в конструкцию. Чтобы грамотно произвести расчеты пользуются следующими нормативными документами:

• СП «Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений». Как рассчитывать столбчатый фундамент указано в пункте 12.3. Пункты 12.1-12.8 — общие указания по расчету всех видов конструкций.
• СП «Основания зданий и сооружений». Основной документ, в котором даны указания для всех стадий проектирования: учитываемые нагрузки, глубина заложения, расчет, учет уровня грунтовых вод, особенности проектирования.
• СП «Бетонные и железобетонные конструкции». Требования к расчету расписаны в пункте 5, 7 и 10.
• СП «Нагрузки и воздействия». Используется для определения нагрузок на столбчатый фундамент.
• СП «Строительная климатология». По этому документу определяю снеговой район для расчета снеговой нагрузки и глубину промерзания грунта.

Возведение и приемка

Чтобы возвести столбчатый фундамент недостаточно знать только расчетную часть. Далее приведены нормативные документы, которые будут полезны для изучения при частном строительстве и обязательны при массовом:

• СП «Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений». Нужно ознакомиться с пунктом 13, в котором рассказано не только о строительстве новых конструкций, но и об усилении уже существующих.
• СП «Производство земляных работ». Здесь приведены требования по выполнению мероприятий для различных типов грунтов, а так же необходимая техника безопасности (например, допустимая крутизна откосов).
• СП «Земляные сооружения, основания и фундаменты».
• СП «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения». В этом документе приведены требования к бетонной смеси, арматуре, опалубке, изготовлению, приемке и эксплуатации конструкций. Всю необходимую информацию можно найти в пункте 11.

Если возводится столбчатый фундамент для частного дома основными нормативными документами, регламентирующими расчет и строительство, становятся СП «Бетонные и железобетонные конструкции» и СП «Основания зданий и сооружений». Иногда достаточно изучить только эти своды правил.

Виды конструкций

По способу изготовления различают два типа конструкций:

Фото деревянного столбчатого фундамента.

Сборные изготавливаются из бетонных блоков, бутового камня или кирпича, стальных или асбестовых труб. Монолитные конструкции — это железобетон.

Помимо этого можно привести классификацию:

• Столбчатый фундамент стаканного типа. Применяется под колонны промышленных или общественных зданий. Этот тип конструкции способен выдерживать очень высокие нагрузки. Представляет собой «стакан» под установку колонны на уширенной подошве. Иногда подошва под стакан (при большой требуемой толщине) имеет ступенчатую форму.
• Столбчатый фундамент постоянного сечения. Такое решение подходит для построек с небольшой массой, о которых уже говорилось ранее (каркасные, деревянные дома). Конструкция может иметь квадратную (из бетонных блоков, монолит) или круглую (трубы) форму в разрезе по горизонтали. Высокую нагрузку выдержать не способны из-за небольшой площади основания. Иногда индивидуальные застройщики делают нижнюю часть расширенной, но для этого придется копать более широкие ямы под столбы.

По типу заглубления может быть:

• мелкозаглубленные (для строительства на прочных основаниях, заглубление в почву на глубину до 70 см);
• заглубленные (для пучинистых грунтов, глубина заложения ниже уровня промерзания почвы).

Кроме того, разделяют столбчатый фундамент с ростверком и без него. Ростверк требуется для обеспечения совместной работы отдельных столбов при плохих характеристиках грунта или строительстве из штучных материалов. Например, такое проектное решение, как строительство забора из кирпича на столбах, нуждается в ростверке. Ростверк может быть монолитным железобетонным или из стального металлопроката.

В каркасных домах роль ростверка играет нижняя обвязка, а в деревянных бревенчатых или брусовых — нижний венец стены.

Для каждого здания тип конструкции определяется индивидуально. Правильное применение, выбор типа и знание необходимой нормативной базы позволят построить надежный и долговечный столбчатый фундамент.

Совет! Если вам нужны строители для возведения фундамента, есть очень удобный сервис по подбору спецов от PROFI.RU. Просто заполните детали заказа, мастера сами откликнутся и вы сможете выбрать с кем сотрудничать. У каждого специалиста в системе есть рейтинг, отзывы и примеры работ, что поможет с выбором. Похоже на мини тендер. Размещение заявки БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает. Работает почти во всех городах России.

Если вы являетесь мастером, то перейдите по этой ссылке, зарегистрируйтесь в системе и сможете принимать заказы.

Источник

Столбчатые (свайные) фундаменты

Тема эта не большая. Смысл построения столбчатых фундаментов абсолютно схож со всеми остальными типами фундаментов.

Вот, что пишет по этому поводу Большая Советская Энциклопедия.

Свайный фундамент, фундамент, в котором для передачи нагрузки от сооружения на грунт используют сваи. Состоит из свай и объединяющего их ростверка. Выбор между С. ф. и обычным фундаментом на естественном основании производится на основе их технико-экономического сравнения в данных инженерно-геологических условиях строительной площадки, с учётом особенностей проектируемого здания или сооружения. С. ф. особенно рациональны при строительстве зданий и сооружений на водо-насыщенных слабых грунтах.

Во многих случаях при С. ф. существенно сокращаются объём земляных работ и расход бетона. В зависимости от вида и величины нагрузок, действующих на С. ф., сваи располагают: по одной — под отдельные опоры, рядами — под стеновые конструкции, кустами — под колонны, свайными полями — под здания и сооружения малой площади со значительными вертикальными нагрузками. При действии на фундамент значительных горизонтальных сил используют наклонные сваи.

Длину свай выбирают, исходя из грунтовых условий строительной площадки: необходимо, чтобы нижние концы свай были заглублены в малосжимаемые грунты. В зависимости от свойств грунтов, залегающих под нижними концами свай, последние подразделяются на сваи-стойки, опирающиеся на практически несжимаемые грунты, и висячие сваи, погруженные в сжимаемые грунты и передающие нагрузку на грунт как нижней, так и боковой поверхностью.

Основой для проектирования надёжного и экономичного С. ф. является правильное определение несущей способности сваи, т. е. допустимой для неё нагрузки. Несущую способность свай устанавливают на основании инженерно-геологических изысканий, по данным статического зондирования грунтов и результатам испытаний свай статическими и динамическими нагрузками. Наиболее достоверно испытание свай статической нагрузкой, но вследствие большой трудоёмкости этого метода (особенно в случае буронабивных свай) его применение ограничивается главным образом зданиями и сооружениями с тяжёлыми нагрузками, при неблагоприятных геологических условиях.

Лит.: Грутман М. С., Свайные фундаменты, К., 1969; Трофименков Ю. Г., Ободовский А. А., Свайные фундаменты для жилых и промышленных зданий, 2 изд., М., 1970.

Мне кажется, что приведенная статья вполне понятна. Порассуждаю о том же самом на житейском уровне.

Мне кажется, что можно сделать большую ошибку, решив, что на столбчатых фундаментах можно здорово сэкономить, вкопав столбики на такую же глубину, что и, скажем, ленточный фундамент. Действительно, Грунт обычно трамбуется (сжимается) своим собственным весом. Чем глубже мы погружаемся, тем плотнее должен становиться грунт. В один прекрасный момент мы уже не можем копать простыми инструментами — лопата не входит в грунт. Будем считать, что мы достигли нужной степени несжимаемости. Можно ставить столб, закапывать его, потом заливать цементом или бетоном и строить на нем дом. А что будет, если мы не докопаемся до грунта с нужной жесткостью? Получится, как если бы мы поставили груз на четыре иголки, воткнутые в ватную подушечку. Понимаете мою мысль? Дом на таких иголках может легко уйти в землю. А если грунт насыщен водами? Как тогда копать на значительную глубину? Насос ставить?

Именно по-этому в профессиональном строительстве сваи именно забивают. Вы когда-нибудь видели, как забивают сваи? Это такая машина, которая ставит сваю и долбит по ней здоровенным грузом, который предварительно поднимает на тросах. Свая сначала идет легко, потом тяжелее, потом перестает погружаться. Это значит, что жесткость грунта под ней уравновешена грузом, который по ней долбит. Поскольку мы знаем величину груза мы вполне можем рассчитать, сколько веса здания на такую сваю будет приходиться. Из этих же расчетов выводится и количество свай на стену или все здание целиком. В этом случае нас действительно не волнует, какая почва под сваей, на сколько она пропитана водой и тому подобное. Перестала свая забиваться? ну и хорошо. Значит все в порядке. Можно ее укоротить до нужной высоты над поверхностью земли и строить на ней дом.

Можете вы повторить такую процедуру для постройки и расчета фундамента под частный дом? Боюсь, что это будет тяжеловато, а, значит, и риск осадки остается.

Какой же вывод? Не делать столбчатые фундаменты? Думаю, что не стоит. Однако с оговоркой. Если у вас дом на болоте, или на насыщенных водой грунтах, есть смысл заказать машину, которая делает в земле скважины крупного диаметра и вкопать сваи, чаще всего металлические или асбестоцементные трубы на значительную глубину. Не могу точно сказать на какую — все зависит от веса дома, количества труб, или свай, и состояния грунта. Грунт можно идентифицировать при его сверлении.

В любом случае вы получаете следующие минусы.

Дороговизна строительства: машина, подъемный кран, специалист-прораб, рабочие, трубы, бетон для их заполнения.

Дом, построенный на сваях, будет находиться высоко от земли, и под него будет задувать ветер.

И, наконец, устройство цоколя может представлять проблему. О кирпичах придется забыть. Скорее всего, придется зашивать каким-нибудь материалом типа плоского шифера, а он хрупкий, и легко трескается.

Короче говоря, строить дом на сваях нужно на очень влажной почве, а по моему опыту строить дом на плохой (влажной) почве не рекомендуется.

Источник