Ошибки при столбчатом фундаменте

Столбчатые фундаменты и их применение

Столбчатый фундамент является наиболее дешевым и простым в возведении. Ему отдают предпочтение при строительстве как производственных и общественных зданий, так и одноэтажных дачных построек. Но по ряду причин применение столбчатых фундаментов имеет ограничения и не учитывать их нельзя.

Столбчатые фундаменты относятся к типу отдельных фундаментов на естественном основании и представляют собой столбы с развитой опорной частью (подошвой), передающие сосредоточенные нагрузки от колонн, углов зданий, опорных рам, балок, арок, ферм и других несущих конструкций сооружения. На столбчатых фундаментах возводят лишь достаточно легкие сборно-каркасные дома, из бруса и бревен, а также стойки заборов. При высокой неоднородности грунта основания или его большой просадоточности от использования такого типа фундамента для дачных строений лучше вообще отказаться. На слабо несущих грунтах столбы сильно и неравномерно проседают.

К разметке таких фундаментов предъявляются повышенные требования. Для просадочных грунтов и характеризующихся морозным пученьем они не годятся

Правда, этот тип фундамента широко используют для объектов промышленного и общественного назначения: большие одноэтажные здания, в которых несущими конструкциями служат колонны, а наружные стены — лишь ограждающим контуром. Но в этом случае столбчатые фундаменты имеют особо усиленную конструкцию, большое заглубление и сильно развитую подошву.

Столбчатые фундаменты делают сборными из готовых бетонных блоков, монолитными и из камня (кирпич, бути пиленый камень) на цементном растворе. В сечении они могут быть квадратными или круглыми: зависит от конструкции выбранной опалубки, в которой их отливают из бетона или формы уже готовых бетонных блоков для сборного варианта.

Если на столб должна опираться колонна (промышленные и общественные здания), то в его верхней части делаю углубление — «стакан». В отдельных случаях вместо «стакана» ставят анкерный крепеж для жесткого соединения столба с опираемой конструкцией. Столбчатые фундаменты, в зависимости от своей конструкции, подразделяются на стаканные и бесстаканные. Причем, стаканные выполняют только в бетоне, а бесстаканные — из бетона и камня.

Столбчатый фундамент стаканного типа оптимален для стоек забора. Столб можно отпито заранее или прямо в отрытом под него колодце. В опорной части (подошва) он имеет расширение.

Устройство столбчатого фундамента

Заложение такого фундамента под несущий каркас будущего строения, как правило, делают открытым способом, в предварительно отрытых колодцах или траншеях ниже глубины промерзания грунта: разжиженный грунт и воду удаляют со дна, делают подсыпку из песка или щебня толщиной не более 10 см и трамбуют. Сперва заливают в опалубке (или монтируют из блоков) подошву фундамента, затем — столб (можно сложить из камня).

Площадь подошвы выбирают (рассчитывают специалисты) в зависимости от передаваемой на грунт нагрузки и его просадочности. При больших нагрузках на столбчатый фундамент его армируют (усиливают). Для относительно легких построек (одноэтажных) и сооружений от армирования можно отказаться. Но конструкция столба должна быть такой, чтобы эпюра распределения в нем нагрузки имела угол наклона более 60°. Если угол меньше, неармированная подошва разрушится. Колодец (траншею) с готовым столбчатым фундаментом обратно засыпают песком, послойно и трамбуя.

Нагрузка на столбчатый фундамент определяет его размеры и конструкцию. Оптимальное восприятие нагрузки фундаментом и перенос ее на грунт основания показан на эпюре сопротивления: угол 60° и более гарантирует запас прочности даже не армированному фундаменту, менее 60° фундамент требует усиления армированием

Для столбчатого фундамента важно чтобы его подошва находилась ниже глубины промерзания грунта. Но при его возведении не всегда удается понизить уровень грунтовых вод ниже глубины промерзания. Поскольку бетонные работы в таких условиях весьма затруднительны, столбчатые фундаменты лучше делать сборными из готовых бетонных блоков, укладываемых на цементный раствор. Для подошвы следует использовать армированные блоки.

Ошибки при устройстве столбчатого фундамента

Коснемся лишь дачного строительства, где самой распространенной ошибкой в устройстве столбчатого фундамента является отсутствие в нем развитой опорной части (подошвы). Связано это с тем, что стремясь снизить трудоемкость работ, столбы фундамента заливают из бетона в выбранных в грунте вертикальных колодцах равного сечения: выкапывают или бурят вертикальный канал, стенки которого обкладывают рубероидом или погружают в грунт трубу обсадным способом и заливают туда раствор. Как правило, такие столбы начинают быстро и неравномерно проседать даже при весьма хорошем грунте основания.

Если вы выбрали именно эти технологии возведения столба, рекомендуем нижнюю часть колодца хоть немного расширить: аккуратно выбирая грунт из стенок небольшой лопаткой или трамбуя его ниже окончания обсадной трубы. Но форма и размеры всех таких колодцев для одной постройки должны быть идентичны. Иначе не избежать неравномерной осадки столбчатого фундамента даже в хорошем грунте.

Столбчатый фундамент на просадочных грунтах (илистых или торфяных) — дом интенсивно и длительный период погружается в грунт даже при развитых подошвах в основании столбов.

Столбчатый фундамент возводят на глинистых грунтах с морозным пученьем. Зимой такая постройка на таком фундаменте не в состоянии компенсировать выталкивающее действие сил даже от незначительного морозного пученья: столбы поднимаются из грунта и уходят в сторону, даже с подошвами, заложенными ниже глубины промерзания. Эго явление можно наблюдать после каждой зимы на стойках заборов, установленных на столбчатых фундаментах, но их подправить намного легче, чем заваливающийся дом.

Допускаются ошибки и при разметке столбчатого фундамента. Поскольку столбы заводят под места локальных нагрузок от несущих конструкций постройки (стойки колонны или балки опорной рамы), важно чтобы они имели центральное загружение и были строго вертикальны. В противном случае, в передаваемой на столб нагрузке возникает боковая составляющая, которая уводит его в сторону. К аналогичным последствиям может привести недостаточное количество столбов под нагруженной балкой: балка прогибается и передает на столбы боковое усилие.

Можно ли исправить допущенные ошибки, если дом уже построен?

Рекомендуется на столбчатом фундаменте возводить дома из бревен и бруса или сборно-каркасные и не более.

Во-первых, в силу своей конструкции, такие дома передают на каждый столб одинаковые нагрузки.

Во-вторых, если фундамент все-таки уходит в грунт, да еще и неравномерно, такие дома можно выправить:

• под нижний венец сруба или опорную раму подводят домкраты (над столбами) и приподнимают или выравнивают дом; столбы наращивают и выравнивают по уровню бетонным раствором или каменной кладкой;
• после набора бетоном необходимой прочности, дом равномерно опускают домкратами на столбы.

При необходимости, такие дома выдержат не один подобный ремонт. Эти работы доверяют только специалистам.

Источник

Своими руками

Ошибки при строительстве фундамента

Чтобы дом прослужил не одному поколению жильцов, нужно ответственно отнестись ко всем без исключения этапам строительства. И важнейшая задача – исключить ошибки при строительстве фундамента! Ведь от его надежности будет зависеть срок службы всего строения.

Ошибки на этапе проектирования фундамента

Многие пренебрегают стадией проектирования, строя, как говорится, «на глазок». Но если для хозяйственных построек это еще допустимо, то для жилого дома отсутствие расчетов может стать губительным. Что нужно учесть обязательно:

• общую нагрузку на фундамент, включая сезонную снеговую нагрузку и вес дома с мебелью и жильцами – фундамент недостаточной прочности может неравномерно просесть и треснуть;
• количество бетонной смеси для фундамента – заливка должна проводиться одним заходом без швов, для чего желательно заказать товарный бетон в нужных объемах;
• норму работ на человека – чтобы не пришлось делать большие перерывы в работе, лучше нанять несколько человек, ведь заливка фундамента достаточно сложна и не всегда с этим можно справиться в одиночку.

Правильно рассчитав размеры фундамента, можно заранее договориться о поставке нужного количества цемента и нанять рабочих для его заливки. Выбирать поставщиков смеси нужно тщательно – много производителей привозят некачественный бетон, слишком жидкий или густой, расслаивающийся и недостаточно прочный.

Но даже если сам бетон качественный, часто подводят сроки доставки. Так, если заказано несколько бетоновозов, время следует рассчитать так, чтобы вторая машина приехала сразу после того, как закончила разгружаться предыдущая. Если машина приедет раньше – бетон в груше может начать твердеть, слишком задержится – образуется шов в фундаменте.

Строительство без геологического исследования

Геологическое исследование грунта перед строительством не делает практически никто. А ведь от типа почвы, наличия грунтовых вод и глубины промерзания зависит выбор типа фундамента. При этом опыт строительства соседей не сможет помочь – глубина залегания грунтовых вод отличается уже на расстоянии 2-5 м.

Поэтому при геологическом исследовании пробы почвы берутся в пяти местах, для чего выкапываются скважины глубиной 3 м. Это позволяет определить послойный состав грунтов и выявить подземные водяные течения. От результатов будет зависеть:

• тип фундамента – ленточный, свайный или столбчатый;
• материал свай – на агрессивных грунтах металл быстро ржавеет и сваи банально подламываются;
• глубина фундамента – выше уровня промерзания грунта (50-70 см) или ниже уровня промерзания на 30 см (от 1,5 м и больше);
• дополнительный дренаж вокруг фундамента – при наличии грунтовых вод без такого дренажа подвал будет постоянно заливать, как бы фундамент ни гидроизолировали.

Даже маленькая ошибка на этапе планирования может привести к неприятным последствиям. Так, строя на пучинистом грунте мелкозаглубленный фундамент, дом может перекосить. А попытки врыться в скалистую почву на полутораметровую глубину станут только лишними затратами.

Неправильный выбор типа фундамента

Часто можно встретить утверждение, что свайный фундамент – универсальный, так как его можно строить на пучинистых грунтах и участках с большим перепадом высот. А ленточный фундамент подходит для домов любого веса и конструкции. На самом же деле это далеко не так:

1. Свайные фундаменты нельзя строить на грунтах без боковой поддержки – торф, ил, мелкий песок. Такой фундамент просто «расползется» в разные стороны.
2. Металлические сваи не подходят для органической почвы, грунтов с высоким содержанием хлоридов и сульфатов и низким электрическим сопротивлением. Все из-за ускорения такими грунтами электрохимической коррозии металла.
3. Сборные ленточные фундаменты (из строительных блоков, кирпича или залитые в несколько приемов) нельзя строить на «подвижной» почве – глине, суглинке, неоднородном грунте и любом участке со склоном. В этом случае фундамент обязательно разойдется по шву.
4. Столбчатый фундамент без расширенной пятки подходит только для скалистой почвы. В других случаях она обязательна даже при отсутствии морозного пучения грунтов.

Кирпич, как материал для ленточного фундамента, можно класть исключительно цепной перевязкой рядов.

Критические ошибки при строительстве фундамента

Даже если проект дома подготовлен специалистами, а все материалы для фундаменты рассчитаны и закуплены правильно, существует огромное количество возможностей допустить ошибки на всех этапах строительства.

Неправильная подготовка основания

Казалось бы, как можно неправильно выкопать траншею под фундамент, если уже известна глубина и ширина? Да и вкручивать сваи много ума не надо. Но все же и тут возможны нюансы:

• нельзя заливать фундамент на разрыхленную почву – дно траншеи или шурфа должно быть тщательно утрамбовано;
• земля со стенок не должна осыпаться, а дно – не быть размыто водой, поэтому нельзя оставлять выкопанную траншею простаивать несколько дней;
• пока не закончено строительство фундамента, нужно отводить поверхностную и осадочную воду от траншей, чтобы не размочить основание;
• дно траншей и котлованов должно быть ровным, без уклонов и перепадов;
• на слабых грунтах обязательна песчано-гравийная подушка минимум 20 см толщиной, тщательно утрамбованная вибротрамбовкой;

трамбовать подушку можно слоями не больше 20 см за раз;

подушка не может быть той же ширины, что и фундамент – для правильного распределения веса она должна быть больше;

проливать песок и щебень для уплотнения нужно крайне аккуратно, чтобы не размыть основание – лучше засыпать их уже предварительно увлажненными;

нельзя под фундамент укладывать глину для «водяного замка» – глина очень долго оседает и сильно пучится;

вкручивать винтовые сваи можно только в цельный грунт – повторно в место, где уже была вкручена свая, новую устанавливать нельзя;

выкапывать шурфы под винтовые сваи тоже нельзя, в шурфы устанавливаются только железобетонные сваи;

нельзя забывать о 10-сантиметровой утрамбованной гравийной подушке на дне шурфов под сваи.

Несоблюдение любого их этих правил является серьезной ошибкой, которую потом уже не исправить.

Некачественная опалубка

Плохая опалубка – основная причина дальнейших проблем с фундаментом. Контролируя строителей, нужно знать, что:

Опалубка выполняет защитную роль. Часто бетон заливают прямо в траншею, что ведет к потере цементного молочка и снижению прочности цемента. На дно траншеи для удержания влаги тоже должна быть уложена пленка.

Для твердого грунта допускается отсутствие опалубки, но в этом случае ширина траншеи должна увеличиться на 4 см от проектной.

Сквозные щели между досками опалубки не должны превышать 2 мм.

Опорные колья должны находиться не ближе 1 м от опалубки – это гарантирует устойчивость конструкции от распирания бетоном.

Внутреннюю поверхность опалубки необходимо покрывать гидроизоляцией, известковым раствором или цементным молоком – для упрощения распалубки и удержания влаги в бетоне.

Внутренние неровности стенок опалубки не могут превышать 3 мм, а отклонение по вертикали – не больше 5 мм на метр.

Высота опалубки делается на 5 см больше высоты фундамента – не стоит допускать заливки бетона вровень со стенками опалубки.

Так что, если из траншеи торчит конструкция из кое-как сбитых досок, нужно заставить это все переделывать. Исключение – ровная поверхность стенок с внутренней стороны опалубки. Тогда внешнюю непрезентабельность можно игнорировать.

Плохое армирование

Даже строители со стажем допускают уйму ошибок при армировании бетона. При этом большой опыт работ часто является минусом – переубедить устоявшегося в своих заблуждениях довольно сложно. Самые распространенные ошибки армирования:

вбивание вертикальных стержней прямо в землю – части арматуры не только не защищены бетоном от внешнего воздействия, но и за счет электрохимической коррозии приходит в негодность весь каркас;

установка стержней на подставки из дерева – при контакте с землей дерево вбирает влагу, которая при замерзании расширяется и приводит к растрескиванию подошвы, а в дальнейшем – и всего фундамента;

использование в качестве арматуры разнообразного металлолома (труб, швеллеров и даже рельс) – для армирования подходит только стальная арматура и обязательно переменного сечения;

укладка арматуры, не обеспечивающей сцепления с бетоном – промасленной, грязной, окрашенной, с отслаивающейся ржавчиной (при этом просто ржавая будет даже лучше, так как улучшает адгезию с бетоном);

неправильное армирование углов и пересечений арматуры – банальное соединение «крест-накрест» категорически запрещено;

сварка арматуры вместо связывания проволокой – приводит к снижению прочности на растяжение и излом;

сгибание арматуры нагревом огнем или надпиливанием – также снижает прочность каркаса;

экономия на арматуре – использование прутов меньшего диаметра, однослойное армирование;

расположение арматуры близко к опалубке – сталь, не защищенная бетоном толщиной минимум 5 см, быстро разрушается.

Неправильное армирование снижает устойчивость бетона к растяжению. Отсутствие же армирования фундамента допустимо только на скальных массивах и крупнообломочных грунтах, где исключаются любые подвижки основания.

Ошибки при заливке

Заливать бетон нужно тоже правильно. И тут вариантов ошибиться также много, как и при армировании:

Замешивание смеси вручную «на глаз». Только точное соблюдение пропорций позволяет добиться нужной марки бетона и, как результат, требуемой прочности, морозостойкости и водонепроницаемости.

Использование непромытого щебня, некачественного песка и воды с уровнем рН до 4. Все это тоже снижает марку бетона.

Недостаток или излишек воды приводит, соответственно, к снижению прочности или уменьшению морозоустойчивости.

Замешивание бетона в «вулканчике», корыте и т.д. Подобным способом не удастся добиться нужного качества бетона даже при соблюдении всех пропорций из-за неравномерного перемешивания.

Перемешивание смеси в бетономешалке больше минуты. Снижается пластичность бетона – в толще заливки образовываются пустоты. Решить проблему поможет вибрирование.

Отсутствие погружного вибратора. Это устройство временно увеличивает текучесть бетона и удаляет пузырьки воздуха из смеси. С помощью вибратора разровнять бетон получается гораздо быстрее, проще и качественнее.

Заливка толстыми слоями (больше 50 см) без послойного вибрирования приводит к образованию воздушных каверн и, как результат, к снижению прочности фундамента.

Заливать фундамент нужно за один заход (с перерывами в заливках до 2 часов), чтобы не образовывалось швов. Если же избежать этого не удалось, нельзя делать шов горизонтальным или под углом в 45 градусов. Рабочий шов может располагаться только в средней трети фундамента и только перпендикулярно продольной оси ленты.

Заливать следующую часть фундамента при образовании рабочего шва можно только после достижения бетоном прочности в 1,5 МПа. При среднесуточной температуре 15-20 градусов для этого понадобится около 8 часов.

Также перед заливкой фундамента нужно убедиться, что в опалубке уложены закладные для прокладывания коммуникаций и продухи.

Бурение цельного фундамента для этих целей не рекомендуется, так как ухудшаются его эксплуатационные характеристики.

Недостаточный уход при застывании

Если строители утверждают, что после заливки фундамента ничего не нужно делать – это плохие строители! Чаще всего во время затвердевания фундамента забывают:

1. Увлажнять бетон – при этом смачивать его нужно постоянно, а не столько в жаркие и солнечные дни.
2. Увлажнять еще и опалубку – высыхая, дерево будет тянуть влагу из бетона.
3. Начать увлажнение только через 8 часов – чтобы не размыть еще не схватившийся бетон.
4. Не смачивать бетон струей воды, а равномерно распылять воду по поверхности – это предотвратит вымывание мелких частиц из толщи бетона.

Укрывать фундамент пленкой, предотвращая испарение влаги и защищая от солнечных лучей.

Утеплять фундамент зимой, сохраняя температуру выше +5 градусов – в противном случае бетон просто не схватится и рассыплется после снятия опалубки.

Затенять фундамент летом, не допуская перегрева выше 35 градусов.

Не снимать опалубку до полного затвердевания цемента.

Выравнивать вертикальные и горизонтальные поверхности после снятия опалубки.

Зачем все это делать? Потому что бетон набирает прочность при непосредственном контакте с водой. Недостаточное увлажнение приводит к быстрому высыханию смеси, в результате чего:

• снижается прочность поверхностей – бетон становится подвержен внешним воздействиям;
• отслаивается песок – фундамент буквально рассыпается со временем;
• увеличивается гигроскопичность – бетон впитывает очень много влаги;
• появляются усадочные трещины – бетон не выдерживает усадочного напряжения.

При этом трещины могут сначала появиться только на поверхности, но потом пройти через всю толщу фундамента. Так что не стоит пренебрегать мероприятиями по уходу за бетоном!

Некоторые довольно существенные ошибки показаны на видео, так лучше не делать:

Источник