Фундамент ТИСЭ: строим самостоятельно
Одним из видов свайного или свайно-ростверкового фундамента является фундамент ТИСЭ. Основное отличие его в том, что на конце сваи есть полусферическое (куполообразное) утолщение. Такая форма позволяет использовать свайные фундаменты на пучнистых грунтах, при этом объем земельных работ остается очень небольшим.
Сваи ТИСЭ
Основной недостаток классического свайного фундамента состоит в том, что при сильном пучении опору может просто вытолкнуть. Но так как сама идея очень привлекательна — строится быстро при минимуме затрат — на сложных грунтах стали делать внизу сваи подошву — прямоугольную армированную пластину. Но при таком варианте сразу в разы возрастал объем земельных работ: под каждую сваю необходимо копать котлован размерами больше планируемой подошвы. Зато здание стоит нормально даже на грунтах с сильным морозным пучением.
Свайный фундамент по технологии ТИСЭ имеет куполообразное утолщение в основании каждой опоры
Под сваи, сделанные по технологии ТИСЭ создают похожее утолщение. Но рыть котлованы не нужно. Это расширение формируется при помощи специального ножа, который крепится к фирменному буру. Этот нож и формирует расширенный купол. Далее вся технология почти в точности повторяет процесс возведения свайного или свайно-ростверкового фундамента.
Ранее расширения тоже практиковались, но делать их пытались при помощи микровзрывов или поковыряв лезвием на длинном шесте. Основное новшество в технологии ТИСЭ — это бур с открывающимся регулируемым лезвием. С его помощью сделать расширение подошвы намного легче.
Как работать буром ТИСЭ
Достоинства и недостатки
Фундаменты ТИСЭ быстро набирают популярность: при минимальных дополнительных затратах получается более надежный фундамент. Итак, его достоинства:
- повышенная сопротивляемость силам пучения;
- нагрузка от дома передается на большую площадь, что уменьшает возможность возникновения неравномерных просадок;
- невысокая себестоимость при хороших характеристиках;
- может быть спроектирован для домов из разных материалов, до 3-х этажей в высоту;
- малый объем земельных работ.
Порядок изготовления сваи ТИСЭ
Если для вашего дома рекомендован свайный или свайно-ростверковый фундамент, есть смысл сделать сваи ТИСЭ. При небольшом увеличении объема работ вы получаете значительное повышение надежности. Ведь свайные фундаменты не любят проектировщики за то, что узнать, что за грунт находится под каждой опорой невозможно. Потому и спрогнозировать, насколько надежным и стабильным будет фундамент, не получится. А фундамент ТИСЭ имеет более широкую опору, что снижает риски. Предсказать по прежнему ничего нельзя, но большая площадь распределения нагрузки — это всегда хорошо.
Тем не менее, есть и недостатки. Главный: пятку сваи ТИСЭ нельзя хорошо армировать. Можно опустить арматурный каркас до самого низа, но расширение армированию не поддается. Потому остается возможность того, что это утолщение разрушится.
Есть еще один недостаток, но уже из практики применения бура: им работать нелегко. Сама конструкция интересна. Это не лопасть, обернутая вокруг стержня, а некоторая емкость, с составным дном. На пластинах, которые формируют дно, приварены четыре лезвия, поставленные под углом. Когда вы вращаете бур, они взрыхляют землю. Так как дно не сплошное, грунт попадает в корпус, откуда его нужно вынимать.
Порядок работ такой: покрутили несколько раз бур вокруг своей оси, вынули, вытряхнули грунт. Снова опустили в ямку, провернули несколько раз, и т.д. Технология несложна, но работа утомительная. Сам аппарат весит 7-9 кг, плюс грунт. Поднимать, опускать его нужно часто. В общем, утомительно. Плюс — не нужны механизмы. Минус — работа в физическом плане нелегкая. Особенно если грунт каменистый или из плотной глины.
Где можно использовать
Ограничения по типам и материалам зданий нет: можно делать фундамент ТИСЭ под деревянные, каркасные, кирпичные и блочные здания. Этажность — до трех.
По грунтам ограничения такие же, как и при использовании свайных фундаментов: необходимо чтобы сваи передавали нагрузку на грунт с нормальной несущей способность. Чтобы решить, можно или нет использовать ТИСЭ, необходимо геологическое исследование участка в том месте, где планируется строительство.
Из чего состоит свая ТИСЭ
Так как основание сваи расширено и сопротивление силам выталкивания больше, эту технологию можно использовать на пучнистых грунтах. Но при этом нужно считать: ближе, чем на 1,5 метра ставить сваи нет смысла. Если поставить ближе, одно расширение подошвы будет перекрывать другое. С другой стороны, диаметр сваи больше 30 см тоже не сделаешь — бура такого нет. Если несущей площади при таких параметрах не хватает, использовать нужно другой тип фундамента.
Отзывы о фирменном буре
Основные вопросы застройщиков связаны с тем, насколько реально можно бурить скважины вручную, используя фирменный бур. Глядя на видео, кажется, что задача эта нелегкая. Но вот несколько отзывов.
У меня на участке грунт разный получается: где суглинок, где плотная глина, причем такая, что только топором и рубить. Я сначала думал взять мотобур в аренду, но решил попробовать сразу буром. И ничего, не очень тяжело. В результате решил, что мотобур несильно ускорит процесс, потому все 40 штук и сделал руками. За день получалось 5-6 2-х метровых скважин. Они бурились легко, а вот с расширением приходилось тяжко: там уже плотный грунт у меня, проворачивал с открытым лезвием с трудом.
Я купленный бур ТИСЭ доработал: приварил дополнительные зубья, вместо веревки, что раскрывает лезвие, приспособил прут — теперь на него давить можно, а не только тянуть. И самое главное — удлинил ручку, чтобы можно было вдвоем его крутить. Пока бурили расширения, скрутили его на 90°, но зато работать стало не в пример легче. В общем-то я доволен.
Николай, Красноярск
Расчет фундамента ТИСЭ
Методика расчета ничем не отличается от расчета в общем случае. Рассчитывается нагрузка от дома, а затем сравнивается с общей несущей способностью планируемого количества и диаметра свай.
Сначала на плане дома расставляете сваи. Они обязательно должны быть в углах и в местах примыкания простенков. Если расстояние между сваями получается больше 3 метров, между ними ставят промежуточные. Так расставляете на плане все опоры, придерживаясь правила:
- минимальное расстояние — 1,5 метра;
- максимальное 3 м.
Затем рассчитываете нагрузку от дома. Для этого сначала необходимо посчитать вес дома (все стройматериалы + мебель, сантехника, тяжелая бытовая техника).
Если говорить усреднено, то для зданий из кирпича или ракушняка на каждый квадрат площади можно брать 2400 кг, из легких строительных блоков (пенобетон, газобетон и т.п.) — 2000 кг, из древесины и каркасники — 1800 кг. По этим усредненным нормам можно предварительно ориентироваться. Если же вы решите все считать серьезно, нужно будет соблюдать всю методику: считать, материалы стен, перекрытий, кровли, отделки и т.д. Так как технологии и материалы могут использоваться разные, расхождения тоже могут быть значительными.
Полученное значение умножаем на поправочный коэффициент — 1,3 или 1,4. Это запас прочности. Полученная цифра — это нагрузка, которую нужно будет передать через сваи.
Теперь по таблице подбираете, какой диаметр должна иметь свая, чтобы она смогла передать необходимый вес.
Несущая способность свай разных диаметров в различных грунтах
Если планируемое количество колонн с расширением выбранного диаметра может передать требуемую нагрузку, вам переделывать ничего не нужно. Если передаваемая масса слишком мала, необходимо или увеличить количество свай или сделать «пятку» большего диаметра.
Фундамент ТИСЭ: порядок работ
В самой методике ТИСЭ есть некоторые рекомендации:
- Сваи заглублять примерно на 20 см ниже уровня промерзания для региона.
- Для армирования сваи используют четыре прута ребристой арматуры диаметром 10-12 мм. Располагать прутья нужно не ближе, чем 4 см от края.
- Если уклон участка больше 10%, выпуск арматуры необходимо связать с ростверком.
- Ростверк использовать или высокий — приподнятый на 150 мм над грунтом, или делать свайно-ленточный фундамент с мелкозаглубленной лентой. Второй вариант используют для тяжелых зданий, передать вес которых посредством свай невозможно, тогда делают ленту, которая увеличивает площадь передачи.
Схема армирования свайно-ростверкового фундамента с железобетонным ростверком (свайно-ленточного)
Фундамента ТИСЭ — подвид свайно-ростверкового фундамента. И технолоигя его изготовления ничем не отличается. Вся разница в процессе бурения. Других нет. Порядок работ и технология изготовления свайно-росветкового фундамента описаны тут. А в этой статье лучше дадим несколько практических советов.
Сложности при бурении
Если грунт сильно сыпучий — мелкий песок — стенки скважины могут осыпаться. Чтобы этого не произошло, налейте воды. Песок уплотнится и будет держать форму. Вода поможет и в том случае, если грунт очень сухой и плотный. Пробурив несколько десятков сантиметров, залейте в скважину воду. Она размягчит грунт, его можно будет порубить лопатой или другим приспособлением, а потом вынуть при помощи бура.
Пробурить скважины под фундамент ТИСЭ своими руками нелегко, но возможно даже в одиночку
Сложности создают мощные корни деревьев и кустов. Их нужно порубить. Для этого топорище приваривают (прикрепляют) к рукоятке. Резко опуская его в лунку, измельчают корни.
Как формировать расширение
После достижения проектной глубины скважины к буру прикрепляют плуг. Он может фиксироваться в двух положениях: для формирования пятки в 50 или 60 см. Плуг привязывается к веревке.
Это плуг, за счет которого формируется куполообразное расширение
Опускаете бур вниз, веревка натянута, плуг прижат. Веревку отпустили, он под собственным весом опускается вниз. Начинаете вращать (идет тяжело — режущая поверхность большая), лезвие разрезает грунт, формируя утолщение.
Вращать можно и по часовой стрелке и против. Если по часовой, то старайтесь вниз не давить: углубляться не нужно. При вращении против часовой происходит только разрезание грунта без углубления, но возникает другая проблема: грунт ссыпается под бур, выталкивая его вверх.
Оптимально порядок работ такой: прокрутили несколько раз против часовой стрелки. Как почувствовали, что лезвие уперлось в свод, делаете несколько обороть по часовой стрелке, набирая в корпус бура срезанный грунт. Вытаскиваете бур, высыпаете грунт. Повторяете несколько раз, пока не сформуется расширение (грунт перестанет набираться).
На твердых грунтах работа с раскрытым плугом может быть проблематичной. Тогда можно формировать расширение поэтапно. Сначала выставить плуг на самое маленькое расстояние, потом его увеличить до нужного размера.
Заполнение бетоном
Если уровень грунтовых вод невысокий, никаких проблем не возникает: заливаете, обрабатываете вибратором. Все.
Если уровень грунтовых вод высокий, пятку можно заливать сразу после того, как ее сформировали. Нужно будет только вставить арматуру. Ее тогда вяжете до начала бурения. Заливку основной части скважины можно оставить «на потом».
Выставив арматуру и опалубку начинают заливать бетон
Если воды много и прибывает она быстро, понадобится большой мешок из плотной пленки с дыркой внизу. Вставляете его в скважину и льете бетон. Так как он плотнее, он вытесняет воду. Залив пятку, вытаскиваете мешок. Он пригодится для следующих свай.
В видео ниже продемонстрирована технология строительства фундамента со сваями ТИСЭ и высоким ростверком.
Источник
Бетон для фундамента тисэ
Затем схема была такая. После работы делал уширения и вязал каркасы из арматуры, а на выходных заливал бетоном.
На уширения уходило дофига времени, особенно вначале. Сначала делал уширение на 50, потом увеличивал до 60.
Так я делал пока в нижней части лунок попадалась супесь, а когда пошли лунки с суглинком содержащим куски глины, бур отказывался делать последнюю часть уширения. Лопатка просто скользила по поверхности и не снимала ни капли грунта.
Пробовал давить сверху на лопатку арматуриной. Очень неудобно и желательно иметь третью руку:) Эффект так же был слабый. Потом вспомнил одного тисэшника с форума и сделал как он советовал, а именно подогнул совсем чуть–чуть край лопатки.
Особо не надеясь на эффект отправил бур в лунку и о чудо – лопатка мощно вгрызлась в грунт, ломая его целыми кусками. Теперь скорость производства уширений сильно возросла и я стал бурить сразу на 60. Правда теперь это больше напоминает кромсание грунта кусками, нежели снятие стружки, но накопитель наполняется за пол оборота. На одно уширение уходит теперь час–полтора.
В общем лопатку нужно адаптировать к своему грунту. Если у вас песок, можно ничего не делать, в противном случае рекомендую слегка подогнуть. Главное не перестарайтесь, а то лопатка будет слишком глубоко врезаться и вы не провернете бур. У меня теперь это происходит рывками и прочей дергатней, но мне так больше нравиться.
Также лопатку полезно периодически затачивать. Но тут есть хитрость. Во время бурения основной части уширения лопатка затачивается об грунт под «не правильным» углом и когда дело доходит до финальной части, режущая кромка получается слегка загнута вверх, в следствии чего лопатка начинает скользить.
- Для устранения этого эффекта лопатку необходимо подточить, изменив угол атаки режущей кромки(лучше сделать ее параллельной горизонту).
- Чтобы постоянно не подтачивать лопатку, лучше разрабатывать по несколько лунок. Сначала довести расширения до финальной стадии (пока лопатка не начнет проскальзывать), а потом подточить лопатку и закончить всю партию уширений.
Заливаем сваи ТИСЭ своими руками.
В качестве рубашки для свай использовал два типа рубероида РКП–350 по ГОСТ и РКП–350–О (О — значит облегченный) по ТУ. В последствии использовал только гостовский. Он значительно жестче и работать с ним одно удовольствие. Тот что по ТУ в действительности не 350, а еле до 300 дотягивает (вот так облегчили:) ).
Для заливки свай ТИСЭ выбрал бетон с соотношениями по объему (цемент, песок, щебень): 1–1,7–3,2.
По идее это бетон М300 при использовании цемента М400, водоцементного отношения 0.5 и чистого крупного песка.
Я использовал цемент М500Д0 и фиговый карьерный песок с камнями и 6% примесью (пылеватый песок и глина). От камней и комочков глины песок просеивался через сетку 12мм сложенную вдвое.
Для хоть какой–то компенсации примеси использовал дополнительно 2 литра цемента к 6 литрам замеса.
В советском СНИПе указано, что 6% это допустимо при условии, что глины при этом 0,5%. Сколько в моих 6% именно глины не понятно. По моему тесту с банкой видно, что значительную часть этой примеси составляет очень мелкий пылеватый песок.
- Примесь глины в песке это очень НЕ хорошо. У нее огромная площадь поверхности и даже несколько % глины в ведре песка потребуют столько же цемента сколько и весь оставшийся в ведре песок. Плюс глина создает пленку, которая препятствует обволакиванию цементным молочком наполнителя бетона.
Так как периодически шел дождь и щебень с песком постоянно намокали в разной степени, воду лил на глазок, стараясь получить жесткий бетон. Бетон стоял колом, а при контакте с вибронаконечником вибратора растекался как кисель, выпуская при этом кучу пузырей.
Сначала лил первую партию. Песок просеивали. 
Так как бетон был жесткий, то для нормального перемешивания приходилось бетономешалку грузить по минимуму: сначала немного воды, затем ведро щебня (12л) + пол ведра щебня (6л) + еще чуть–чуть (около 1л), потом пол ведра цемента (6л) + 2л(компенсация примеси), немного ждал и засыпал пол ведра песка (6л) + 4л маленькое ведерко. Все перемешивалось, если слишком сухо, то добавлял еще немного воды.
Моя бетономешалка имеет объем 120л производства Энкор. Полезный объем значительно меньше, особенно при жестком бетоне. Чем сильнее наклон бетономешалки тем лучше перемешивается, но соответственно меньше помещается.
В процессе производства бетона бетономешалка постоянно ломалась. Отвинчивался болт, держащий шестерню на двигателе, потом вываливался штифт стопоривший эту шестерню и двигатель начинал молотить в холостую.
Приходилось быстро снимать защитный кожух и ставить все на место.
Потом мне это надоело. Разобрал, присмотрелся, шайба на болте сделана из мягкого сплава и сама тонкая, а отверстие шестерни, которое она прикрывает большое и шайба прогнувшись не обладает достаточной жесткостью и потихоньку все разбалтывается. Подложил еще одну мощную шайбу, добавил гровер и притянул другим болтом подлиннее.
Если вы собираетесь штыковать бетон, то вам придется добавить больше воды иначе вы не сможете уложить его без большого количества пустот. Для сохранения водоцементного отношения следует также добавить и цемента. Так же можете использовать суперпластификаторы (например С3).
Обычный ручной китайский вибратор на 1.3Квт с гибким валом и наконечником в 1.5 метра обошелся мне за 3000 руб. В идеале гибкий вал бы метра на 2, но не было в продаже, да и говорят, что ручные китайцы не любят вал длиннее 1.5м. Мне кажется, что если его целиком в бетоне не топить, то нормально потянет, иначе с армокаркасом уже очень неудобно дотягиваться до первых партий бетона. В уширения лил бетон чуть пожиже.
- Минус большего количества воды еще и не только в том, что бетон будет слабее, а даже при сохранении водоцементного отношения (при добавлении лишней воды, добавлено соответствующее количество цемента) при вибрировании смесь будет сильно расслаиваться.
По технологии из книжки Яковлева, необходимо сперва залить уширение и чуть выше на 5–10см, а затем вставлять рубероидную рубашку, которая упрется в эту партию бетона и ни куда не денется. Но если запихивать готовую, заранее склеенную рубашку, с шахты лунки бывает осыпается не много грунта, что не есть гуд.
В случае когда вставляется просто рубероид, а при использовании жесткого РКП–350 по ГОСТ это легко достижимо, он расправляется первой партией попавшего в него бетона и легко держит форму, только выступающий из лунки участок укрепляется скотчем перед вибрированием, не происходит осыпаний.
У меня есть много лунок где рубашку необходимо изготовить и скрепить заранее, так как из–за выковыривания камней стенки в них кривые. Учтите что в таких случаях, нужно очень хорошо скреплять рубашки и кольцевать их скотчем по всей длине, ибо бетон от вибратора очень сильно распирает.
Такие рубашки лучше установить в лунки заранее перед заливкой бетоном, чтобы гильза стояла на нужном месте ее можно прикрепить гвоздями к стенкам верхней части шахты, а гвозди при желании извлечь, когда уровень залитого бетона доберется до рубероида.
Минус метода в том, что при сильно торчащей наружу рубашке, а у меня большой перепад на участке и сваи я лью в ноль, будет тяжело дотягиваться вибронаконечником до первой партии залитого бетона.
Я вибрирую бетон слоями почти после каждого замеса. Их у меня получается около 6 на сваю.
Каркас из арматуры опускаю в лунку после первой партии бетона. Бетон первой партии, как раз покрывает дно уширения сантиметров на 5–7 и каркас проседает после вибрирования еще на 2–3 см.
Сам каркас из арматуры изготовляю для каждой сваи индивидуально (перепад высот на участке) из арматуры А500С диаметром 12мм. Использую вязальную проволоку 1.2мм сложенную вдвое.
Каркас состоит из четырех арматурин 12мм концы которых загнуты с одной стороны см. фото. Через каждые 30–35см по каркасу идут поперечные хомуты из арматуры А500С диаметром 8мм.
Фото кликабельно (кликните, чтобы увеличить).
Кстати арматуру А500С допустимо варить сваркой. Буква «С» означает свариваемая. Классическую А3 А400 варить нельзя, так как она содержит много углерода и она сильно потеряет прочность в местах сварки. Плюс варить необходимо профессионально прихватками.
- Я рекомендую арматуру вязать.
По книге Яковлева поперечные хомуты вообще не используются, но в СНИПе на столбчатые фундаменты они есть. Так как я перестраховщик и у меня перепад на участке 11%, да и центры свай далеко не все получились идеально вертикальными, решил хомуты делать.
Продолжение на следующей странице (жмем 3).
Источник