Как самостоятельно возвести столбчатый фундамент: разновидности и пошаговое руководство

Существует старая поговорка среди строителей: если можно обойтись без усложнений, лучше именно так и поступить. В настоящее время столбчатый фундамент считается одним из самых простых и доступных решений. Построить его своими руками способен каждый, у кого есть хотя бы небольшой опыт в строительстве.

Определение столбчатого фундамента

Существует несколько типов данного вида фундамента. Столбчатая основа для небольших сооружений может быть изготовлена из различных материалов. Конкретный выбор материала и типа столбов зависит от нагрузок, размеров здания и особенностей грунта.

Можно выделить несколько общих характеристик всех типов столбчатых фундаментов:

• каждый столб принимает только сжимающие нагрузки;
• столбы имеют небольшую высоту и хорошую толщину, что предотвращает их деформацию под воздействием кручения или изгиба;
• столбчатая фундаментная система не имеет жесткого контакта вертикальных элементов с почвой.

Суть в том, что даже если столб закопан в земле, он опирается только на небольшую глубину. Каждый столб может слегка отклоняться от вертикали (всего на несколько градусов), но при этом не теряет своей формы. При снятии боковой нагрузки столб возвращается в исходное положение.

Столбчатый фундамент визуально напоминает свайный, но в отличие от свай, которые забиваются глубоко в грунт, столбы просто располагаются на подготовленной поверхности. Перед этим верхний слой земли обычно удаляется, чтобы исключить влияние корней и растительности. Далее создается яма, в дно которой укладывается подушка из щебня или гравия.

Для легких строительных конструкций (таких как беседки, небольшие сараи или каркасные дома) грунт выравнивается с помощью лопаты, затем отсыпается смесью песка и щебня, и всё уплотняется деревянной трамбовкой. На такой подготовленной площадке можно устанавливать столбы, например, из шлакоблоков или деревянных бревен. Обычно высота фундамента немного превышает ширину опоры.

Положительные и отрицательные стороны

У столбчатого фундамента есть множество достоинств. Многие начинающие строители выбирают этот тип фундамента для своих проектов без предварительного анализа характеристик грунта и несущей способности.

Ключевые преимущества:

1. Простота конструкции, которая не требует значительных затрат на оборудование. Столбчатый фундамент можно построить своими силами в два или три раза быстрее, чем плитный или ленточный.
2. Правильное расположение опор обеспечивает равномерное распределение нагрузки по фундаменту. В случае ошибки её можно исправить, используя домкрат и переделав столб.
3. Несмотря на простоту конструкции, столбчатый фундамент способен выдерживать значительные вертикальные нагрузки. Важно правильно рассчитать давление на опоры и учесть несущую способность грунта.

Среди недостатков их больше, но при соблюдении технологии создания столбчатых фундаментов многие из них можно свести к минимуму.

Основные недостатки:

1. Необходимо организовывать на грунте с низкой пучинистостью.
2. Столбчатый фундамент не способен надежно поддерживать конструкции с высокой парусностью.
3. Невозможно организовать подвал или погреб.
4. Не рекомендуется устанавливать на склонах с мягкими глинистыми или песчано-глинистыми грунтами, так как сильный дождь может вызвать «расползание» основания.

В результате столбы могут оседать и даже заваливаться, если обвязка фундамента выполнена неправильно, без фиксации опор. В таких случаях может потребоваться дренаж или утепление основания.

Фактически столбчатый фундамент — это бюджетное и легкое основание для каркасных построек, небольших деревянных сараев или летних бань. Его используют даже для устройства террас и настилов. Столбы из камня и дерева также служат основой для поддонов с рассадой.

Характеристики конструкции

Столбчатый фундамент состоит из 10-20 опор, расположенных в соответствии с заранее созданным проектом. В некоторых случаях используется шахматное расположение, однако чаще всего применяют рядное, когда столбы размещаются в несколько рядов на расстоянии 100-180 см друг от друга. Сечение и толщина каждой опоры выбираются в зависимости от материала. Если столбчатый фундамент выполнен из блоков, то важно тщательно соблюсти высоту всех столбов.

Каждый столб изготавливается, формируется или заливается индивидуально на месте установки. После усадки верхняя часть (торец) корректируется и выравнивается по уровню. Это критически важно, потому что неправильно выровненная опора может быть подвержена неравномерным нагрузкам, что увеличивает риск ее опрокидывания. В случае неравномерного распределения нагрузки, столб может завалиться после первой зимы, что приведет к деформациям стен.

Обвязка опор является важным элементом системы фундамента. Простая установка набора столбов на уровне выровненной поверхности земли не сможет поддержать здание. Обвязка представляет собой деревянный брус или металлический профиль, который укладывается на столбы и фиксируется с помощью анкеров или шпилек.

Важно! Каждый брус должен крепиться точно, то есть его необходимо фиксировать в нескольких местах. Иначе под воздействием вибраций часть креплений может быть разрушена, оставаясь на одной, или в редких случаях двух точках крепления.

Типы столбчатого фундамента

Определение конкретной схемы и материала для столбов осуществляется в зависимости от типа грунта, рельефа и веса, а также материала, вспомогательного для строительства террасы, беседки, сарая или летней кухни. Для каркасных постройках обычно предлагается столбчатый фундамент из блоков, кирпича, бетона или бутобетона. Обвязка опор может быть выполнена из дерева.

Если планируемая постройка будет иметь металлический каркас, с обвязкой столбов выполненной из квадратной трубы или швеллера, то столбчатый фундамент следует изготавливать из бетона с добавлением арматуры.

Такой тип фундамента также используется для различных надстроек к зданиям. Почему? Кирпичные опоры могут удерживать нагрузку не хуже бетонных, но создать столбы одинаковой высоты из кирпича довольно сложно. Поэтому чаще всего выбирают бетонные или бутобетонные столбчатые фундаменты.

Монолитный железобетонный столбчатый фундамент

Это самый простой вариант для самостоятельного создания. Монолитные опоры формируются путем заливки бетона в опалубку на месте. Фактически монолитный бетонный столб представляет собой свая, сформированную на месте, а не забитую в грунт.

Классическая схема заливки столба

Основное отличие монолитных опор от кирпичных и бутобетонных заключается в глубине их заделки. При использовании кирпичного столба его основание делается на глубину 30 см, что достаточно для фондирования высотой до 50 см. Для монолитной опоры требуется заглубление не менее 60 см, а для тяжёлых конструкций — до метра.

Это не связано с прочностью конструкции; правильная технология позволяет получить более крепкие монолитные опоры, чем кирпичные. Более глубокое заглубление необходимо, чтобы опалубка не деформировалась под давлением бетонной смеси.

Процесс изготовления монолитной опоры достаточно прост. В яме устанавливается коробчатая или трубчатая опалубка. В первом случае это может быть пластиковый, металлический или деревянный контейнер, во втором — асбестоцементные трубы диаметром 100-200 мм. Внутри укладывается гидроизоляция, арматура и заливается бетон. Спустя пару дней опора готова.

В зимнее время, заливая опоры, опалубку необходимо утеплять, а в сильные морозы даже подогревать бетон. Летом опалубку следует убирать сразу после того, как раствор схватится (до двух дней), чтобы обеспечить доступ кислорода и влаги к бетону. Хотя по инструкции при температуре +20 °C это может занять до 5 дней. Кроме того, при высокой температуре опалубка может помешать равномерному охлаждению монолита.

Это наиболее распространённый тип столбчатого фундамента, пользующийся популярностью благодаря своей простоте и проверенной технологии изготовления.

Технология ТИСЭ

Столбчатые опоры можно изготовить с применением новой и менее распространенной технологии локальной заливки в грунт. Иногда такие элементы отождествляют со сваями из-за значительной глубины закладки в грунт. Однако, поскольку бетонные конструкции отливаются в грунте, а не забиваются как обычные сваи, их несущие свойства значительно уступают.

Столб ТИСЭ представляет собой железобетонную конструкцию, формируемую путём заливки бетона в полость, вырезанную в земле с применением специального оборудования. Этот процесс также предполагает армирование. Вся нагрузка воспринимается благодаря расширенной нижней части опоры.

Создать ТИСЭ-опору не очень сложно, но по нагрузочной способности она хуже привычных монолитных оснований. То есть столбчатый фундамент из элементов ТИСЭ оказывается относительно слабым и плохо переносит морозное воздействие. Часто замерзший грунт может вытолкнуть вертикальную часть опоры, отрывая её от пятки.

Деревянный столбчатый фундамент

В сегодняшнем малоэтажном строительстве деревянные столбчатые фундаменты используются редко, однако раньше избы и срубы в низменных болотистых местностях возводились с их помощью исключительно. На первый взгляд, древесина кажется ненадежным материалом для основы фундамента, и в этом есть правда: дерево подвергается гниению при контакте с почвенными бактериями и грибами, а также уступает в прочности бетону и кирпичу.

Тем не менее, существует множество исторических примеров деревянных столбчатых фундаментов, которые прослужили более ста лет, сохранив при этом свои исходные качества.

Выбор древесины для фундамента

Для изготовления деревянной основы в первую очередь отбирали столы из старых деревьев с плотной древесиной. Обычно для таких фундаментов использовались дуб, иногда даже мореный, но чаще — лиственница и термически обработанная сосна. Возраст дерева должен составлять минимум 30 лет.

Выбирали бревна и колоды диаметром от 35 до 40 см и длиной 70-90 см. Заготовка для столбов не должна содержать сучков или следов гнили.

С поверхности деревьев снимали кору, однако заболонь оставляли. Важно было правильно высушить наружную часть столба, чтобы избежать появления трещин и повреждений.

Перед установкой толстые бревна обжигали, пока они не начали обугливаться, затем пропитывали березовым дегтем и покрывали глиной. Эта глиняная масса наносилась непосредственно перед сборкой фундамента.

Поскольку под срубы требовалось много древесины, для нижней части (лежень) столбчатого фундамента обычно использовалась обожженная сосна, в то время как дубовые пни или колоды использовались как более прочные материалы для самой опоры.

Процесс установки опор столбчатого фундамента

Сегодня деревянные фундаменты все еще находят свое применение. Например, в местной местности, где есть возможность использовать старые дубовые пни. Столбчатый деревянный фундамент устанавливается по классической схеме, аналогичной строительству ограждения:

Сначала необходимо обустроить дренаж на участке;

• в местах установки опор выкапываются мини-котлованы, которые засыпают смесью песка и гравия;
• концы опор обрабатываются отработанным маслом, затем покрываются горячей смолой и глиной, после чего их помещают в ямы;
• вертикальные столбы тщательно выравниваются, а контуры засыпают смесью песка и глины.

Благодаря небольшой высоте опор, они достаточно устойчивы для поддержки небольшой каркасной конструкции. Однако способность фундамента выдерживать нагрузку и его долговечность часто зависит от заболоченности грунта.

Для участков с высоким уровнем грунтовых вод могут использоваться традиционные схемы с применением закладных элементов, когда опоры устанавливаются на лежень — плотный деревянный бревно с обрезанной верхней частью.

Лежень устанавливается на подушку из гравия, глины и песка, в него нередко добавляют известь и жидкое стекло. В некоторых случаях нижняя часть опоры и лежень полностью покрываются жидким стеклом, что значительно повышает стойкость и долговечность столбчатого фундамента. После установки опор ямы засыпают смесью щебня и глины.

Иногда лежень выполняется в форме крестовины, но его элементы не соединяются, а просто укладываются в яме перекрестно. Если необходимо создать более высокий столбчатый фундамент, то вертикальные опоры укрепляют брусками.

В современном малоэтажном строительстве лежень часто укладывают на недавно залитый бетонный раствор, что позволяет образовать бетонную «подошву» под столбом. Благодаря этому несущая способность фундамента увеличивается на 50-60%.

Кроме того, такая конструкция хорошо воспринимает нагрузки на глинистом грунте, но при почвах с высоким коэффициентом морозного пучения она менее эффективна, так как бетонную «подошву» может разрушить лед.

Важно! Устойчивость и способность держать нагрузку столбчатого фундамента на деревянных опорах зависят не от прочности древесины, а от несущей способности грунта.

Установка опор предполагает почти двойное увеличение площади основания деревянного бревна или чурбака. Если глинистый грунт способен выдерживать нагрузку минимум 2 бара (2 кг/см²), то вертикальный элемент диаметром 25 см может выдержать до 900-1000 кг нагрузки.

Если столбчатый фундамент состоит из 20 опор, то на нем возможно возвести полноценный одноэтажный брусовый или каркасный дом площадью до 40 м².

Сборный столбчатый фундамент

Этот тип основания применяется исключительно на слабых и заболоченных грунтах. Основные недостатки такой схемы — высокая стоимость и трудоемкость. Использование готовых элементов, отлитых из бетона, может оправдать затраты.

Сборный столбчатый фундамент также может быть использован на обычных грунтах, но для участков с высоким уровнем морозного пучения требуется специальная конструкция столба, чтобы ледяные пробки не повредили основание.

Конструкция сборки

Каждая опора имеет форму перевернутого гриба. Шляпка грибка представляет собой плиту, установленную на гравийной подушке. Плита может быть круглой, но чаще квадратной, с монтажным отверстием по центру.

Она обязательно усиливается армирующим каркасом из прутков диаметром 6-8 мм. Схема армирования подбирается в зависимости от характера нагрузки: при большом количестве вибраций требуется больше слоев армирования и меньший диаметр арматуры.

Ножка «грибка» — это вертикальная опора, которая армируется стандартным образом, как для бетонных свай. Во время установки ножка помещается в монтажное отверстие, соединяются концы арматуры обоих элементов, выравнивают и засыпают смесью гравия, песка и глины.

Несущая способность сборного столбчатого фундамента в 5-6 раз выше, чем у деревянного.

Существуют также миниатюрные варианты сборных столбчатых фундаментов, где вместо плиты используются опорные «башмаки», отливаемые из бетона с обязательной арматурой и трапециевидной формой. Опорная плита собирается из нескольких башмаков, на которые устанавливается опора. Такой фундамент хорошо переносит вибрации и подходит для участков с высокой степени увлажненности грунта.

Материалы для опор фундамента

Элементы опор изготавливаются из бетона на основе гидравлических цементов марок 300-400. В состав бетонной смеси входят:

• мытый карьерный песок;
• гравий или щебень, также очищенные от грязи и глины;
• цемент с добавками, защищающими поверхность от проникновения влаги.

Иногда заготовки дополнительно обрабатывают защитными мастиками, создающими гидроизоляцию и уменьшающими сцепление бетона с мерзлой почвой. Без такой защиты есть риск повреждения столбов.

Бутобетонный столбчатый фундамент

Такой фундамент применяется в малоэтажном строительстве на участках с низким уровнем грунтовых вод. В промышленном строительстве бутобетонные основы не так часто используют из-за необходимости большого объема ручного труда. Однако они стали излюбленным выбором среди частных застройщиков.

Существует два метода создания бутобетонной опоры:

• классический метод кладки;
• заливка бутобетонного монолита.

Второй способ считается более продуктивным, и по технологии сродни ленточным бутобетонным фундаментам. Кладочный метод требует большего трудозатрат, несмотря на относительную экономию.

Технология возведения опоры столбчатого фундамента

Столбы можно установить довольно быстро, используя в качестве материала кладочный раствор и камень-пластушку — природную плоскую разновидность песчаника (кварцита) толщиной, аналогичной тротуарной плитке.

Каждую опору возводят вручную, а процесс напоминает кирпичную кладку. Сначала на дно ямы заливают бетонное основание, размеры которого должны превышать сечение самого столба.

Для каждого камня необходимо подбирать уникальное положение в кладке, что требует различных вариантов укладки, прежде чем будет найдено наиболее подходящее.

При возведении столба нужно следить за его вертикальным положением, поэтому многие строители перед укладкой использует асбестоцементную трубу. Как показала практика, обложить трубу пластушкой легче, чем строить сплошную кладку.

Столбчатый фундамент своими руками: пошаговое руководство

Для слабых песчаных грунтов применение столбчатого фундамента бывает единственно правильным решением. Забивка свай может оказаться слишком дорогостоящей, и нет гарантии, что их несущей способности будет достаточно для удержания даже каркасного здания.

Подготовительный этап

В первую очередь следует определить уровень залегания грунтовых вод. Также необходимо проверить, нет ли под поверхностным рыхлым слоем более плотной каменистой основы. Для этого вырываются шурфы глубиной до 2,5 м. Если прямого доступа к воде нет, можно начинать строительство столбчатого фундамента.

Сначала нужно разметить расположение опор. Для этого натягиваются два шнура по контуру участка, которые помогут указать места будущих опор столбчатого фундамента.

Земляные работы

Для каждой опоры требуется выкопать шурф или яму с глубиной до одного метра. Размеры и форма значения не имеют, однако желательно, чтобы они были на 30-40 см больше сечения столба. Изъятый грунт нужно собрать и вывести с участка, так как при заливке бетонных столбов имеющиеся кучи земли создадут дополнительные трудности.

Шнуры, которые используются для разметки, следует оставлять на месте до завершения заливки пяты и установки арматурных каркасов в основании ямы. Удалить их раньше времени опасно: разметка может сбиться.

Армирование столбов фундамента

Каждый столб должен быть укреплён арматурным каркасом, который заранее изготавливается и помещается на дно ямы после заливки пяты, но перед установкой опалубки.

Первым делом следует связать сетку для усиления нижней части пяты. Для этого используют арматуру с диаметром 6-8 мм, однако важно помнить, что равномерное распределение нагрузки на подошву будет меньше, чем на вертикальные столбы.

К сетке на проволоке крепится каркас из арматурных прутьев. Размер каркаса выбирается таким образом, чтобы между арматурой и внешней стенкой столба оставался промежуток около 3-5 см.

Кроме того, к пруткам сетки нужно прикрепить небольшие бруски или использовать специальные опоры для армирования полов. Это будет способствовать корректному выравниванию каркаса после его установки в яму и является простым способом задать вертикальное положение для каркаса и опалубки.

Процесс создания пяты

Перед началом заливки пяты необходимо тщательно очистить и выровнять стены ямы, чтобы избежать осыпания грунта на свежезалитый бетон. Затем на дно ямы укладывается небольшой слой щебня с песком, который тщательно утрамбовывается. Далее нужно разместить рубероид, причём его края должны загибаться на стены.

Следующий шаг — заливка выравнивающего слоя толщиной 3-4 см. Водостойкая смесь должна быть жидкой, а щебень — мелким, почти как отсев. Спустя 4-5 часов, когда смесь начнёт застывать, можно установить арматурный каркас столба, и его следует выровнять вертикально и зафиксировать распорками.

Теперь можно начинать заливку самой пятки. Оптимальная толщина заливки составляет от 10 до 15 см. Важно, чтобы временной промежуток между выравниванием и основной заливкой не превышал 5 часов.

Установка опор

Далее нужно сформировать опоры столбчатого фундамента. Для этого на каждый каркас устанавливается опалубка из пластика или дерева. Опалубку также следует выровнять вертикально, причём расстояние между стенками и арматурными прутьями должно оставаться примерно одинаковым.

На дно опалубки засыпается немного крупного щебня, что необходимо для временной фиксации конструкции.

Окончательная заливка опор фундамента производится за один раз, нельзя разбивать на несколько сессий. Поэтому нужно заранее рассчитать общее количество бетона. Оптимально готовить бетон в бетономешалке порциями, достаточными для одной или двух опор.

При желании ускорить процесс, можно воспользоваться автомиксером, который вмещает от 1,5 до 3 кубометров бетона. Важно сначала собрать каркасы, установить опалубку и отметить уровень заливки, чтобы избежать подрезки столбов вручную. После того как отметки выставлены, можно заливайте все столбы за один раз из автомобильного бетономешалки.

Не рекомендуется заливать пластиковую опалубку бетоном до самого верха. Тяжёлый бетон просто может раздавить края, что приведёт к утечке смеси. Поэтому перед началом заливки, в каждую опалубку следует предварительно засыпать около 5-7 литров вязкой смеси и слегка её утрамбовать.

После этого заполняется оставшееся пространство в яме (пазухи) старым грунтом, смешанным с песком и щебнем. Во время заливки бетоном следует поливать опалубку водой, чтобы компенсировать давящее усилие бетонной массы.

Если на постройку выделено много времени, можно использовать 2-3 комплекта разборных деревянных коробов для заливки опор. После установки их необходимо расклинить внутри ямы. Спустя два-три дня, в зависимости от температуры воздуха, короб можно разобрать и использовать для заливки следующего элемента столбчатого фундамента.

Обратите внимание! Концы арматурного каркаса должны оставаться над бетоном. В будущем их нужно будет соединить с арматурой ростверка или приварить к швеллеру.

Обвязка или ростверк

После заливки опор столбчатого фундамента следует выполнять обвязку профилем или наливать по периметру бетонный ростверк. Выбор конкретного варианта обусловлен типом конструкции. Для каркасных и брусовых построек чаще всего используют швеллеры. При этом важно на этапе заливки столбов заранее ввести в бетон монтажные шпильки или анкера.

Если на столбчатом фундаменте планируется строительство дома из пенобетона или газоблоков, необходимо делать литой бетонный ростверк. Его заливку проводят в деревянной опалубке, обязательно с установкой стальной арматуры, которую нужно будет впоследствии соединить с каркасом опор фундамента.

Стоит заметить, что окончательный выбор нужно принимать ещё на этапе проектирования, определяясь с типом столбчатого фундамента. Обвязка швеллером стоит дороже, но в итоге получается более надёжная конструкция по сравнению с бетонной.

Также необходимо выполнить теплоизоляцию и засыпку столбов смесью песка и глины для защиты от влаги. Вертикальные бетонные поверхности обязательно окрашиваются или обрабатываются битумной мастикой.

Заключение

Создание столбчатого фундамента своими руками может быть выполнено довольно быстро. Общая трудоемкость и затраты на возведение столбов значительно ниже, чем у других типов фундаментов, а прочность и устойчивость, как правило, значительно выше.

Поделитесь своим опытом по созданию столбчатых фундаментов для домов. На какие детали стоит обращать внимание? Не забудьте сохранить статью в закладки и поделиться ею на своих страницах в социальных сетях.