Земляные работы под фундамент стаканного типа

Технология постройки фундамента стаканного типа

Фундамент стаканного типа – разновидность сборного столбчатого основания, только с более узкой сферой применения. Причем ограничения касаются не возводимых объектов – с этим как раз все в порядке, и такие опоры одинаково успешно служат и под легкими каркасниками, и под тяжелыми промышленными зданиями. Речь идет об особых требованиях такого фундамента к почве на участке. Она должна быть достаточно плотной уже на небольшой глубине, поскольку отличительной чертой стаканов является монтаж непосредственно у поверхности. Тем не менее ступенчатая форма монолитного башмака под каждым столбом отлично справляется с распределением нагрузок и уменьшением давления на грунт.

Особенности и применение

Фундамент под колонну за счет своего большого веса и расширяющегося книзу основания позволяет не заглублять опоры, просто смещая точку тяжести вниз. В результате постройка оказывается достаточно устойчивой без рытья котлованов или бурения скважин. Расширяющиеся опоры имеют хорошую несущую способность и собираются довольно быстро, если в работе задействовать спецтехнику. Заводские элементы отличаются высоким качеством, что позволяет получить надежную и долговечную основу, которая прослужит до 100 лет.

Схема отдельных элементов такого типа фундамента заметно отличается от обычного столба, поскольку здесь присутствуют:

• Подошва – плита, передающая нагрузку на опорные слои грунта и в то же время распределяющая ее по большей площади для уменьшения давления в каждой точке.
• Стакан (башмак) – в него по технологии и устанавливается столб. От типа этого изделия зависит несущая способность всей конструкции.
• Подколонник – эта часть применяется в тех случаях, когда в качестве опоры выступают металлические столбы. Дополнительный элемент представляет собой своеобразный переходник с анкерным креплением вверху.
• Собственно колонны, которые принимают на себя вертикальные нагрузки здания. Они устанавливаются внутрь стакана и фиксируются там любым удобным способом. Наиболее надежным считается бетонирование раствором не ниже М200-М300 (из этих же марок зачастую изготавливаются сами сборные элементы). Но для крепления допускается и использование выпусков арматуры, и анкерные болты подколонников, если опоры выполнены не из бетона, а из стали.

Стаканный фундамент нашел применение в промышленном строительстве, нередко выбирается при организации подземных парковок и гаражей, мостов, а также некоторых видов каркасных построек (склады, ангары, хранилища и крупные сельскохозяйственные объекты). Основным требованием в этом случае является устойчивость почвы на участке – она не должна проседать под нагрузками или вспучиваться во время заморозков. Высокий УГВ тоже следует рассматривать как противопоказание.

Существует еще одно ограничение, прописанное в руководстве СНиП: возведение стаканного типа основания не разрешается под жилыми зданиями независимо от их этажности и веса. Частным же застройщикам применение таких опор и вовсе невыгодно: стоимость материалов, а также затраты на доставку и монтаж довольно высоки. При этом сама технология установки требует предельной точности и профессионального исполнения.

Виды и размеры основания

Фундамент из железобетонных стаканов может быть двух видов. В стандартном варианте это сборная конструкция, которая формируется из отельных элементов – складывается, как детская пирамидка. Монолитное стаканное основание считается более простым в плане монтажа, хотя доставка громоздких блоков и усложняется. Также выделяют фундаменты с подколонником (к арматуре которого потом приваривается металлический столб) и без него.

Следует различать такие основания и по типу применяемых башмаков:

• Если нагрузка от здания будет направлена только вертикально, стаканы берут с углублением квадратного сечения.
• При боковом воздействии нужны элементы с прямоугольными выемками, где соотношение короткой и длинной стороны составляет 0,6.

Как правило, размеры фундамента на плане не превышают 50-55 м 2 , впрочем, здесь все зависит от проекта постройки и ее веса. Кроме того, в проектировании и составлении схемы расстановки учитываются габариты самих стаканов. ЖБИ могут идти с опорной частью от 1,2х1,2 до 2,1х2,1 м. В высоту они выпускаются всего трех типоразмеров: 750, 900 и 1050 мм, но сегодня можно купить и укороченные башмаки в 650 мм – у этих цена пониже.

Габариты подколонных блоков нормируются ГОСТ 24476-80, где они дополнительно разделяются на 3 серии в зависимости от параметров устанавливаемых столбов:

• 1Ф – для колонн квадратного сечения со стороной 30 см.
• 2Ф и 3Ф – для элементов шириной 40 см.

Этапы монтажа по шагам

Включает в себя разметку и выравнивание стройплощадки. Причем в отличие от других фундаментов столбчатого типа, стаканный к качеству работ на этом этапе предъявляет наиболее высокие требования. Сам участок должен быть точно размечен, а после выемки грунта по инструкции определяется еще и точное положение плит и подколонных башмаков в ямах (для этого используют специальные шаблоны).

2. Земляные работы.

На втором этапе по разметке роют углубления под стаканы и на дне каждого формируют песчаную подушку высотой 25-30 см и четко по ширине ямы. Она должна быть тщательно утрамбована и выровнена. Также обязательным является устройство дренажа для отведения излишков влаги. Инструкция допускает установку всех башмаков в котлован или с выемкой под каждый столб отдельно. Еще один вариант – сплошная траншея по периметру будущего здания. В любом случае ширина ям должна быть на 30 см больше размеров опорной панели под стаканом.

В первую очередь на отсыпку устанавливают готовые железобетонные блоки или плиты – строго горизонтально и в одной плоскости друг с другом. Проверку точности укладки необходимо выполнять геодезическим инструментом, поскольку именно от соблюдения технологии на этом этапе работ зависит качество монтажа и долговечность всей постройки. На готовые плиты ставятся стаканы – ж/б изделия с внутренней полостью, по форме напоминающие ступенчатые пирамиды. Их все придется тщательно выверять по горизонтальному уровню и осям, а в случае необходимости выполнять вручную точную подгонку.

По окончании монтажа из каждого башмака извлекаются металлические петли, а внутрь устанавливаются опорные столбы и замоноличиваются в выемке бетоном. Если же это фундамент с подколонниками стаканного типа, в карманы опорных элементов опускается «переходник». Он также укрепляется на месте цементным раствором, а уже после схватывания смеси к выпускам анкеров в его верхней части привариваются пятки несущих колонн.

Источник

Возведение фундамента стаканного типа и монтаж колонн

Все фундаменты различаются по многим параметрам, но в первую очередь выделяются своей прочностью. Чем прочнее фундамент, тем более сложную и тяжелую конструкцию он может на себе выдержать. Так, монолитные плитные или ленточные основы считаются крепче остальных, однако, только для классических домов. Но если нужно построить что-то большее, обычный фундамент может оказаться недостаточно прочным, но при этом нецелесообразно дорогим. Здесь нужны другие варианты, и стаканный фундамент — лучший среди них.

Область применения

Так как это подвид столбчатой основы, при сборке фундамента стаканного типа используются железобетонные столбы, которые размещаются в особые бетонные «подстаканники», похожие на большие фланцы, чаще всего с трапециевидным основанием. Такие бетонные блоки изготавливаются по ГОСТ 23927-80, но есть возможность сделать их под заказ, так как их пропорции будут зависеть от размеров столбов.

На столбы размещаются первичные фундаментные балки, а вот под столбом и под подстаканником, который будет его держать, всегда размещается железобетонная опорная подушка. Она может быть прямоугольной или круглой, размеры зависят от пропорций бетонного блока и столба с ним. Однако, площадь опорной подушки должна быть не менее 12 и не более 52 м². Эти бетонные стаканные основы могут быть сборными или цельными. Первые должны иметь уклон, для вторых это не обязательно.

Так, основная нагрузка постройки передается на железобетонные опоры, которые перемещают ее на горизонтальную подошву через бетонные блоки. Это позволяет распределять вес сооружения равномерно. А так как по верху все опоры соединяются ростверком, то конструкция становится единой, а стаканная основа становится жесткой.

Благодаря такой конструкции, этот тип фундамента один из самых прочных и долговечных. Поэтому его применяют по большей части не для домов, а промышленных зданий, мостов, складов, подземных парковок и т. д.

Однако, если дом предполагается масштабным, имеет сложную конструкцию и большие площади, стаканный фундамент может оказаться наилучшим вариантом.

Преимущества и недостатки

У каждого вида фундамента есть плюсы и минусы, на основе которых и делается выбор в пользу одного или другого типа. Так, стаканный фундамент может оказаться лучшим решением благодаря таким чертам, как:

• Скорость установки. Так как используются уже готовые блоки, остается только наметить места их размещения, а все остальное сделает техника.
• Защищенность от влаги. Из-за размещения на плитах, такие блоки почти не соприкасаются с грунтовыми водами, что повышает их устойчивость даже без гидроизоляции.
• Качество, ведь блоки делаются по установленной технологии.
• Долговечность. При соблюдении технологии монтажа такой фундамент сохранит свои первоначальные свойства более, чем на полвека.
• Прочность. Это можно объяснить равномерным распределением нагрузки в каждом блоке.
• Небольшая нагрузка на грунт из-за точечного размещения блоков.
• Мобильность, ведь блок можно перенести в любое место.

В числе недостатков:

• Стоимость. Особенно на нее влияет изготовление плит под блоки.
• Необходимость привлекать спецтехнику. Это тоже дополнительные расходы.

Сам стаканный фундамент все равно окажется дешевле, чем ленточный, но затраты на тяжелую технику могут неприятно увеличить смету. Если это не пугает — можно смело рассматривать фундамент стаканного типа.

Устройство фундаментов стаканного типа

Такие конструкции собираются по нормативным документам, поэтому конструкция столбчатого фундамента стаканного типа строго фиксирована:

1. Железобетонная подушка круглой или квадратной формы с гидроизоляционным покрытием сверху. Она заказывается отдельно или делается прямо на площадке. Ее укладывают на песчано-гравийный слой.
2. В центре устанавливается подстаканник, тоже железобетонный. У него прямоугольная форма и пространство для опорного элемента по середине. Стаканы армируются горизонтально и вертикально.
3. Когда подстаканник установлен, добавляется опора. Она может быть стальной или тоже железобетонной. Сечение может быть круглым или с прямыми углами, размер рассчитывается в зависимости от предполагающихся нагрузок, а также типа почв.
4. На опору помещается несущая колонна, что возьмет на себя большую часть всех нагрузок.

В эти четыре шага укладывается вся установка стаканного фундамента, а узнать детали можно далее.

Технические требования

В ГОСТ 23927-80 не только рассказывается, как собирать фундаменты стаканного типа, но и даются требования к этой конструкции:

• Бетон для создания частей такого фундамента должен быть М200 и лучше, жесткое армирование сварными каркасами обязательно.
• Каркас из арматуры должен быть защищен от коррозии слоем бетона. Тот должен быть толщиной 3–5 см. Торчать арматура ниоткуда не должна.
• Водопоглощение конструкции должно оказаться менее 5%, так что гидроизоляция обязательна.
• Трещины не могут быть более 0,1 мм.

После того как сборка стаканного фундамента будет закончена, необходимо будет срезать болгаркой все монтажные петли. Продолжать строительство основной конструкции можно только тогда, когда все элементы стаканного фундамента, которые заливались, окончательно застынут.

Технология монтажа

Далее подробнее рассказывается, как нужно заниматься монтажом фундаментов стаканного типа, чтобы он точно раскрывал все свои преимущества в процессе использования. Сделать его не так трудно, но нужно соблюдать правильную очередность шагов.

Подготовительный этап

Первым шагом всегда оказываются земельные работы. Так и здесь, перед тем как начинать работать с самим стаканным фундаментом, нужно подготовить для него место. Для этого снимается верхний плодородный слой на рассчитанную глубину.

Здесь можно сделать углубления под каждый блок отдельно, а можно сделать цельную траншею по контуру будущего строения, а внутри разметить метки, где должны оказаться бетонные стаканные секции.

Подсыпка и уплотнение

Этот шаг предполагает создание песчано-гравийной подушки. Особенно она важна, когда почвы слабые, так как те могут сильно деформироваться, начав движение под массой не только стаканного фундамента, но также всей конструкции на нем.

Толщина слоев песка и гравия (они одинаковы) сначала определяется на стадии проектирования, так как они зависят от типа почв, а также величины планируемой постройки.

В начале насыпают и утрамбовывают гравий. Его иногда немного присыпают песком, смачивают водой, чтобы слой оказался плотнее. Далее то же происходит с песчаной подушкой — она насыпается на нужную высоту, смачивается, утрамбовывается. После подсыпается песок, снова смачивается и утрамбовывается, так как он будет постоянно проседать. Таким образом нужно добиться нужной высоты постоянными подсыпаниями и утрамбовываниями.

Разметка

Доски и ленты помогут на этом этапе. С их помощью нужно разместить участки, на которых будут располагаться плиты.

После начинается разбивка осей. Для этого пригодятся проволока или стальные тросы. Их закрепляют на обноске, а в местах пересечения устанавливается отвес, чтобы точно указать точку установки опорного блока.

Контур плиты перед укладкой лучше перенести на грунт, лучше всего с помощью колышков и веревок.

На этапе разметки также проверяют, насколько горизонтальная подсыпка ровная. Иногда приходится что-то дополнительно снимать или досыпать.

Установка блока

Чтобы правильно установить блоки-подстаканники, нужно опираться на следующую технологию:

1. На каждом блоке есть специальные монтажные петли. Кран цепляется за эти крюки и поднимает его. Со дна убирается лишний грунт.
2. Блок переносится на нужное место, его расположение корректируется с уже установленной или залитой бетонной подушкой.
3. Как только закончится выравнивание, устанавливают блок.
4. Останется только сделать армирование, все стержни уже будут готовы, их только нужно сварить друг с другом.

Пространство вокруг блоков засыпается землей.

Гидроизоляция

Когда основа стаканного фундамента делается из готовых блоков, ей не требуется гидроизоляция, так как она уже предусмотрена. Но если бетонные подушки заливаются прямо на участке, им обязательно нужна защита от влаги. Чтобы обеспечить ее, нужно выполнить такие шаги, как:

1. Очистка бетонной подушки от загрязнений.
2. Выравнивание жидким бетоном (при необходимости).
3. Нанесение битумной мастики.
4. Размещение на мастике рубероида. Швы проклеиваются той же мастикой с нахлестом не менее 10 см.

Таких слоев из мастики и рубероида нужно сделать два, для надежности.

Монтаж колонн

Так как защитная подушка и сам подстаканник уже готовы, а также гидроизолированы, осталось лишь провести монтаж колонн в стаканы фундаментов. Для этого предстоит выполнить следующие шаги:

1. Измерить колонны, чтобы определить место, где нужно сделать правильный захват, не сломав и не уронив колонну при установке. На этом месте ставится риска.
2. Специальная техника выполняет установку колонн быстро, по две из одной точки. Важно, чтобы колонны и основание как можно плотнее прилегали друг к другу. Это позволит исключить риск сдвига балок.
3. Установить опорные балки, проверяя, правильно ли расположились колонны.
4. Убрать монтажные детали, закрепить балки канатами и сделать навеску над колоннами.
5. Балка опускается до упора по рискам.

Сначала балки крепятся на болты, но только после проверки того, насколько ровно стоит вся конструкция, можно окончательно закрепить их в консолях. Только после этого можно считать работу над стаканным фундаментом законченной.

Возведение монолитного стакана: пошаговая инструкция

Обычно при возведении подобного вида фундамента прямо на участке строительства делают только подушку под колонну с подстаканником. Но если есть время и возможность, сами подстаканники тоже можно сделать прямо на месте, не закупая их предварительно. Здесь для изготовления фундаментного стакана потребуется выполнить следующие шаги:

1. Выкопать котлованы под детали, выровнять дно.
2. Насыпать песчано-гравийную подушку, высота которой будет зависеть от размера подстаканника.
3. Сделать подбетонку — слой, который не позволит бетонному молочку просочиться на гидроизоляционную подушку.
4. На получившийся слой бетона укладывается армированный каркас, он может быть сварной или связываться проволокой.
5. Самым сложным шагом в создании блока под колоннубудет сборка опалубки. Она должна в точности повторять форму будущего подстаканника. Здесь сразу определяется, будет ли сделана специальная ниша для бетонной колонны или установлены металлические анкеры для столба из железа.
6. Когда опалубка будет собрана, можно готовить и заливать бетон.
7. Выпустить воздух из бетона нужно обязательно, иначе конструкция быстро даст трещины. Пузырьки воздуха удаляются погружным вибратором.
8. Опалубку можно снять через 3–4 дня, но лучше позже, чтобы бетон точно схватился. Он будет набирать прочность еще месяц, и все это время за ним потребуется уход — полив и защита от излишней влажности.
9. После застывания бетона устанавливается колонна, а все пространства засыпаются землей.

Все работы со стаканными фундаментами производятся в теплое время года, так как земля склонна к движению при прогревании после длительного замерзания.

Ситуации, при которых фундамент стаканного типа может оказаться единственным подходящим, нередки. Пусть это далеко не самый дешевый вид основы для постройки, все вложения на изготовление и установку специальных блоков окупятся надежностью конструкции и ее долговечностью. Но, только в том случае, если собрать фундаментную конструкцию по всем правилам и с использованием качественных материалов.

Источник