Дом из пеноблоков имеет много преимуществ, этот стройматериал мало весит, хорошо сохраняет тепло, обеспечивает комфортный микроклимат, без проблем укладывается и обрабатывается. При подборе типа постройки предпочтение отдается двухэтажным, такое исполнение дает больше полезной площади при ограниченной величине участка. Строить здания выше из пеноблоков не позволяет низкая устойчивость на разрывные нагрузки, неоправданно возрастают затраты на армирование стен для укладки перекрытий. Требования к фундаменту дома неоднозначные, с одной стороны малый вес пенобетона позволяет выбрать самый простой вариант, с другой – для исключения риска растрескивания блоков основание должно быть максимально надежным и устойчивым.
Факторы, влияющие на глубину закладки
При строительстве из пеноблоков чаще всего подбирают ленточный или плитный тип фундамента, столбчатый в данном случае не разрешен, а винтовой для двухэтажных домов обходится дорого. Альтернативой служит свайно-ленточный с буронабивными опорами, но он подходит не всегда, к тому же при его выборе затраты возрастают из-за необходимости жесткого армированного ростверка, его наличие обязательно. Главным требованием к конструкциям является монолитность, сборный тип фундамента не обеспечивает должной устойчивости. Рекомендуемая ширина ленты – от 35 см, но не меньше размеров стен, этот параметр проверяются с учетом массы постройки и несущих способностей грунта, но расчетная средняя нагрузка 1 м2 двухэтажного здания из пеноблоков редко превышает 900 кг/м2, обычно этого достаточно.
Таким образом, главной задачей становится выбор правильной глубины фундамента. Ключевыми факторами влияния на эту величину являются характеристики грунта – УГВ, расстояние от нулевой отметки до линии промерзания, его вид и несущие способности. Второй показатель относится к нормативным и зависит от региона строительства и типа почвы. Для сравнения: суглинки и глины в Московской области в среднем промерзают до 1,35 м, мелкие пески – до 1,64, крупнообломочные грунты – до 2. Точно значение легко найти в таблицах.
Знание типа грунта и определения высоты подъема вод для фундамента частного дома не менее важно. Проведение анализа обязательно, в данном случае нельзя использовать табличные величины или результаты, полученные на соседних участках. Для исключения ошибки бурится скважина до 2,5 м глубиной, через каждые 20 см берутся отдельные пробы грунта. В идеале эту процедуру проводят в нескольких точках. Помимо определения типа почвы (органические или песчаники не скатаются в шарик, глина – потрескается) отслеживается высота подъема грунтовых вод.
Этот этап помогает определиться с глубиной фундамента: мелкое заглубление ленты допускается при УГВ не выше 1,5-2 м. Существует четкое правило: чем выше риск подтапливания, тем ниже эффективность ленточного типа основания. При подъеме до 0,5-1 м стоит рассмотреть другие варианты или усилить меры по водоотводу. Оптимальным типом фундамента дома в этом случае считается мелкозаглубленная плита из железобетона, она закладывается примерно на 0,5 м. Организация дренажа обязательна, это означает что котлован выкапывается еще глубже (в пределах 1 м).
Существует четкая связь между геологическими и климатическими условиями и рекомендуемой глубиной закладки фундамента одно- и двухэтажного дома из пеноблоков. Допустимые минимумы приведены в таблице:
| Тип почвы | Расстояние от нулевой отметки до грунтовых вод зимой | Разновидности грунтов в зависимости о тих несущей способности | Минимальная глубина фундамента, м |
| Пучинистая | Свыше 2 м от расчетной глубины промерзания | Пылеватые или мелкозернистые пески | От 0,5 |
| То же, как минимум 2 м | Супесь | От 0,7 | |
| Менее глубины промерзания | Глины и суглинки | Не менее глубины промерзания | |
| Непучинистая | Не нормируются | Гравелистые, пески с крупным и средним песком | От 0,5 |
Для исключения ошибок при расчете глубины ленточного фундамента для двухэтажной постройки из пеноблока придерживаются следующей рекомендации: мелкое заглубление допускается только при строительстве на устойчивых почвах, с низким УГВ. Во всех остальных случаях подбирают закладку монолита ниже уровня промерзания. Первые условия встречаются разве что на скальных участках, это является главной причиной, по которой специалисты советуют при выборе ленточного основания под дом из пеноблоков глубокое заложение.
Отдельного внимания заслуживает строительство на склонах. Единственно подходящим в данном случае является свайно-ростверковый тип фундамента, иначе дом из пеноблоков даст трещины. Армирующая лента заглубляется в землю по всему периметру или поднимается над землей, ее высота будет разной. Важное требование – низ опор должен достигать устойчивых слоев. Минимальная глубина фундамента (длина винтовых свай) в этом случае определяется как: расстояние до неподвижного пласта + 30 см.
Указанные величины актуальны при соблюдении всех правил закладки оснований, а именно: наличия двухслойной дренирующей подушки, надежного армокаркаса, выбора необходимой марки бетона (от М250 и выше). Одним из обязательных условий возведения дома из пеноблоков является надежная гидроизоляция ленты, ростверка или армопояса плиты, с этой целью используются рулонные материалы. Кладка первого ряда проводится исключительно на цементно-песочный раствор (пропорции 1:3, требования к качеству и свежести вяжущего высокие).
К дополнительным мерам, продлевающим срок службы фундамента относят утепление, усиление геотекстилем, увеличение толщины дренажной подушки, замену засыпаемого грунта песком, потребность в них определяют специалисты.
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.
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.
Сваи ТИСЭ - основа свайно-ростверкового фундамента ТИСЭ
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.
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).
Усредненные нагрузки от разных типов узлов дома
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
- 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.
Фундамент ТИСЭ: строим своими руками, технология, работа буром
Одним из наиболее дешевых и при том надежных считается фундамент ТИСЭ. Это подвид свайно-ростверкового фундамента со сваями оригинальной конструкции: со сводчатым расширением в подошве.
В этой статье я расскажу о том как, почему и какими средствами я рассчитывал фундамент для своего дома. Совсем не хочу кого-либо убеждать в том, что мой подход и мои выводы верны. Всё, что я насчитал, предназначалось только для того, чтобы убедить лишь себя=) Но, в процессе расчётов, познавания некоторых тонкостей, наблюдений за монолитным строительством 9и-этажки в соседнем дворе и частном строительстве на окраинах моего города, перечитывании сотен страниц сайтов, справочников, книг я приобрёл уверенность в том, что делаю и как это делаю.
Отправной точкой для начала расчётов, уже после того как я определился с тем, что это будет фундамент по технологии ТИСЭ, безусловно, была книга автора этой технологии Р.Н.Яковлева. Перечитав её несколько раз я вдруг понял, что приведённые в книге цифры даны с многократным запасом, и я решил пойти своим путём. Но, обо всём по порядку.
Первой мыслю, после того, как я принял решение о строительстве дома, было желание минимальных земляных и железобетонных работ на участке. Так случилось, что я оказался среди близких друзей, которые оказались ещё и единомышленниками и сподвижниками идеи домостроения. Мы купили никому не нужный большой кусок земли в 30-и км от города, где нету никаких коммуникаций, кроме относительно нормальной дороги, и взялись за его освоение. Конечно, деньги - это острый вопрос для любого из нас, и нам пришлось взвешивать все наши действия на сотни шагов вперёд. Экономия по принципу "экономить на всём" зачастую приводит просто к переделыванию всей работы заново, потому был избран принцип "умной экономии". Фундамент - это отправная точка, это такое сооружение, на конструкцию которого влияет выбор всех последующих технологий. Какие это будут стены, что будет лежать на крыше, какое будет отопление, какое устройство перекрытий, будет ли камин и многое-многое другое - это всё влияет на фундамент, на его геометрию, распределение нагрузок, тип, и, в итоге, на цену.
Фундамнт я выбирал из принципа минимального вмешательста в грунт, скорости возведения и цены, и первое, на что пал выбор - винтовые сваи и деревянная обвязка брусом 200х200мм. Подробно ознакомившись с теорией и отзывами взялся за расчёт конкретно под свой проект дома. Кстати, необходимо упомянуть проект дома. Дом был разработан креативными молодыми архитекторами практически без учёта моих пожеланий=). Он оказался совсем не похож на тот дом, который я рисовал в своём воображении, ну совсем! Однако, он понравился мне с первого взгляда! Он показался мне необычным и геометрически не простым, хотя и довольно элегантным. В общем, вот картинки...
Упоминание о проекте необходимо для того, чтобы вы смогли представить себе площадь застройки. На большинстве сайтов компаний, которые на тот момент предлагали винтовые сваи, были указаны примерные цены на готовый фундамент. Цены были весьма вкусными, что-то типа: "винтовой фундамент под дом 196м.кв. - от 2400$". Конечно, когда дошло дело до расчётов, бысто выяснилось, что сваи нужны не только под углами дома, но нужно целое свайное поле! И проблема была не столько в несущей способности винтовой сваи, сколько в расстояниях между ними - в общем, свай под мой проект было необходимо около 100 штук! Цена одной, как выяснилось в переписке с фирмой, около - 100$ c работой по установке. И вот фундамент мне выливается в 10 000$ + 6 кубов бруса ещё 1000$!!! (цены 2012 года ) Ни о какой экономии при таком ценнике речи не идёт - пришлось искать альтернативу...
Альтернатива не заставила себя долго искать - ТИСЭ. Не очень привлекала эта технология - нужно чем-то ручным бурить землю, замешивать бетон, какая-то арматура, которую ещё и гнуть нужно - всё это было очень чуждо мне, полиграфисту по профессии. Но, глаза боятся, а руки делают. Выбрав столбы ТИСЭ за опору долго думал над тем, какой же делать ростверк (надземную обвязку столбов), было два варианта: деревянный брус или бетонная лента). Начитавшись форумов, выделил основные минусы бруса: 1 - брус деревянный и он живёт своей жизнью, крутится, изгибается; 2 - на длинных пролётах он играет и прогибается; 3 - нижние венцы у брусовых домов - всегда слабое место, они могут гнить, сыреть, их ест всякая живность (конечно, это лишь чей-то неудачный опыт, бывают и хорошие примеры); 4 - брус, при описанных минусах, ещё и дороже бетона более чем в два раза (куб бетона М400 - 78$, куб бруса 200х200 - 180$). Был выбран бетонный ростверк. Начались расчёты.
Купив за 90$ бур ТИСЭ мы пробурили несколько скважин в нашем поле, взяли пробы грунта, помяли его руками, взболтали в баночке с водой и определили, что в разных местах нашего поля грунт сильно отличается от чистого крупнозернистого песка до суглинков с содержанием глины до 30%. В процессе бурения так же сделали вывод о пористости грунта - он был весьма и весьма плотным. Песок, конечно, бурился легко, а вот с сулинками пришлось потруднее, но, в целом, 20 минут на скважину глубиной 150см. Дальше исследовали вопрос о . Это, в первую очередь, теоретическая информация из интернета и, во вторую очередь, нашлись друзья, которые выяснили этот вопрос в компетентном метеорологическом органе - для нашей области максимальная глубина промерзания 50см, а на практике глубже 30см грунт уже много лет не промерзал. Теперь на очереди - пробуренные скважины и тут нам пригодились. Оставив их на осень, зиму, весну мы наблюдали за водой в них (в есть фото). Наблюдение показало, когда верховодка уходит, грунтовые воды залегают на глубинах свыше 2-х метров. Перед началом строительства мы пробурили две скважины на воду методом гидробурения на глубину 35 метров - это интересное зрелище, дающее ценную информацию о глубинном составе грунта. Как вывод, под небольшим 2 - 4 метровым слоем суглинков лежит широченный пласт плотной водонепроницаемой глины. На плотность и водонепроницаемость наших грунтов указывали и весенние лужи на участках - они совершенно не впитывались в грунт и не уходили в течении нескольких недель (даже осока проросла), пока мы не прокопали дренажные каналы. Итак, у меня были все необходимые данные для определения несущей способности грунта. На участке есть небольшой уклон в 60см под пятном застройки, поэтому глубину заложения свай я выбрал такую, чтобы в нижней точке участка расширение сваи тисэ полностью находилось ниже глубины промерзания, ведь суглинки - пучинистые грунты. Итак, перепад высот 60см + глубина промерзания 50см + высота самого расширения 25см + небольшой запас для ровного счёта=150см. Плюс обязательное дренирование участка! Из книги Яковлева () определил несущую способность грунта в диапазоне 3,5-4 кг/см.кв.
Определяем количество свай
Этот процесс в большей степени творческий, нежели расчётный, потому что необходимо искать балланс между количеством свай и расстоянием между сваями. Во-первых, нужно найти отправную точку - минимально допустимое количество этих свай. Для этого необходимо выяснить общую нагрузку от дома + нагрузки снеговые, динамические, ветровые, бытовые. Начинаем с крыши, потом стены, нагрузки и т.п.:
В результате расчётов видим, что мой легкий каркасно щитовой пенопластовый домик весит ни много ни мало 302 тонны! Причём наибольший вклад в этот вес даёт крыша со снегом, тёплый пол и нежданные гости. При таком положении вещей я выбрал минимальный диаметр расширения столба тисэ, который, согласно измерению линейкой, оказался 45см (в инструкции заявлялось 40см) и получил площадь одной опоры S=Pi*R^2=1590см.кв. Посчитав необходимую общую площадь по формуле из книги Яковлева (в статье она есть) и разделив её на площадь одного столба получаем необходимый минимум столбов 60 штук. Это первая отправная точка.
Для наглядности я сделал простенький флэш-калькулятор, который считает всё, что только можно посчитать в области столбов. Нужно только заранее посчитать общий вес дома и выяснить по несущюю способность грунта. А дальше можно подбирать необходимое количество столбов и диаметр расширения. Тут же расчитывается марочная прочность бетона - это минимально возможная прочность, учитывающая только осевое сжатие (без расчёта на кручение, изгиб, внецентренное сжатие и прочие деформации). Расчёт выталкивающей силы морозного пучения произведён без учёта веса самого дома (как если бы мы законсервировали голый фундамент на зиму). В нормальных условиях часть этой силы (или вся ) скомпенсируется нагрузкой от веса дома.
Когда речь заходит о строительстве дома, первое, о чем стоит задуматься это тип основания. В последние годы весьма стремительно популярность приобретает фундамент ТИСЭ. Это обусловлено тем, что технология имеет высокую несущую способность, которая значительно выше, чем требуется.
Область применения фундамента по технологии ТИСЭ
Идея применения фундамента по ТИСЭ для строительства частного жилья была взята из промышленного строительства, где эта технология изначально была разработана для возведения многоэтажных железобетонных сооружений на местности с проблемным грунтом. Возведения данного типа фундамента для строительства дома позволяет решить сразу несколько проблем:
- Возможность монтажа фундамента с высокой несущей способностью и в тоже время с минимальным объемом земляных работ, значительно снижает затраты труда и воздействие на экологию прилегающей территории.
- Снижение чувствительности конструкции строения к всевозможным вибрациям почвы от проходящих мимо поездов или трамваев.
- Сваи по технологии ТИСЭ предохраняют каркас строения от разрушений во время расширения грунта при сильных морозах.
Нижний пункт обычно становится основным при выборе типа фундамента.
В целом эта технология несильно отличается от всевозможных других видов свайных несущих конструкций. Основное различие заключается в самих столбах ТИСЭ. Свая похожа на винт, перевернутый шляпкой вниз. Нижняя часть имеет полусферическую форму, радиус которой в два раза больше самого столба.
В отличие от других типов опоры, сваи по технологии ТИСЭ заливаются бетоном непосредственно в грунте. Такой тип монтажа весьма значительно упрощает транспортировку элементов, а также их монтаж. Однако, для правильного возведения необходимо разместить опору столба глубже уровня промерзания почвы. Обычно бурят скважину глубиной в пределах 1,50 – 2,50 м, но в северных регионах потребуется расположить основание ощутимо глубже. Причин в бурении такой глубины не много, но все же они имеются:
- бетонное тело конструкции само по себе провоцирует более глубокое промерзание почвы.
- расположение основы на глубине ощутимо ниже уровня промерзания, где температура в среднем составляет +3 о С, в какой-то степени отогревают часть сваи ТИСЭ, предостерегая ее от термических повреждений.
Фундамент ТИСЭ своими руками
Несмотря на высокую надежность фундамента ТИСЭ, его монтаж подразумевает строгое соблюдение некоторых нюансов возведения. Эта технология, в сравнении с простейшим ленточным вариантом фундамента, весьма сложна и ошибки при возведении недопустимы. В противном случае, их устранение может обойтись довольно дорого. Исходя из такой капризности технологии, прежде чем начать монтаж необходимо произвести детальный расчет фундамента ТИСЭ.
Составление индивидуального расчета
Можно найти множество различных методик и практических рекомендаций, которые основаны на точном определении свойств почвы и определении метода . Однако, стоит понимать, что не имея инженерных навыков лучше отказаться от подобного способа расчета. Поскольку, допустить ошибку очень просто, а в дальнейшем избавиться от ее последствий будет весьма затратно.
Предпочтительнее определить количество свай и шаг между ними следующим способом:
- Исходя из эскиза строения, его габаритов, материале стен и перекрытий, а также общей массы крыши определяется его масса. К полученному числу следует добавить вес всей мебели, техники, массу максимального слоя снега на крыше, и предположительный дополнительный груз, обычно около тонны.
- Забурив несколько точек шурфа на метровую глубину, определяется несущая способность почвы на участке строительства. К примеру, сопротивление глиняной почвы составляет в среднем 6 кг/м 2 , таким образом, выбрав сваю диаметром 500 мм, ее несущая способность будет равна 11,7 т.
- После, ориентировочная масса строения делится на норматив отдельного основания столба ТИСЭ. Полученное число, это количество опор для строения, а разделив на него длину всего фундамента, получается расстояние шага между сваями.
| Тип грунта | Сопротивление грунта, кг/м 2 | Несущая способность опоры, Т | ||
| 250мм | 500мм | 600мм | ||
| Крупный песок | 6,0 | 3,0 | 11,76 | 17,0 |
| Средний песок | 5,0 | 2,5 | 9,8 | 14,0 |
| Мелкий песок | 5,0 | 2,5 | 11,76 | 8,4 |
| Пылеватый песок | 3,0 | 1,5 | 5,88 | 5,6 |
| Супесь | 3,0 | 1,5 | 5,88 | 8,4 |
| Суглинок | 3,0 | 1,5 | 5,88 | 8,4 |
| Глина | 6,0 | 3,0 | 11,76 | 17,0 |
Для простоты определения шага между опорами стоит понимать, что его расстояние напрямую зависит от толщины столба. Для 30-сантиметрового сечения вполне можно принять шаг 1,5м.
При составлении расчета можно воспользоваться и специальным программным обеспечением, которое позволит наиболее точно определить нужное количество свай ТИСЭ. Обычно к помощи софта прибегают, если бюджет слишком ограничен или есть необходимость в составлении подробной документации для заказчика.
Подготовительные работы для установки свай ТИСЭ
Наиболее сложной задачей в возведении этого вида фундамента является бурение скважин для свай. Для этой работы предусмотрен специальный фундаментный бур ТИСЭ, «Тисэ-Ф». Пробурить достаточное количество скважин в одиночку довольно трудно, особенно если грунт сильно плотный.
Перед тем как вбивать шурфы, необходимо сделать разметку будущего фундамента на территории и выделить центры будущих скважин. Выходящий на поверхность грунт следует стягивать на брезент либо закидывать в тачку, и периодически свозить как можно дальше от участка строительства.
Строители, имеющие значительный опыт в возведении свайного фундамента ТИСЭ, рекомендуют производить бурение за два этапа:
- В первую очередь выполняется бурение всех центров скважин на глубину приблизительно равную 85% от запланированной. Это будет несколько легче делать без применения боковой срезающей насадки.
- После, в каждую пробуренную скважину вливается по два ведра воды для размягчения грунта. Спустя час можно приступать к формированию полости под опору ТИСЭ, с использованием срезающей насадки.
Во время бурения следует соблюдать строгую вертикаль, в дальнейшем это поможет правильно расположить арматуру.
Если радиус основания слишком велик, выбрать весь грунт довольно трудно, тем не менее это нужно сделать обязательно. Во время работы можно периодически подливать воду и комбинировать вращение приспособления с толканием, важно лишь, чтобы боковая лопатка делала равномерный срез.
Прежде чем начинать формовку самих свай следует предварительно выполнить еще две работы: сделать гидроизолирующий слой и установить арматуру. Гидроизоляция столбов необходима для того чтобы обеспечить стойкость к промерзанию конструкции в условиях повышенной влажности. Что касается установки арматуры, то стоит понимать, насколько важен ее правильный монтаж для прочности всего фундамента.
В качестве гидроизоляции лучше всего подойдет полотно рубероида. Благодаря плотности материала, он способен не только защитить столбы от влаги, но и стать хорошей опалубкой для сваи ТИСЭ. При ширине листа 1 м его отрезают по длине, размером с глубину скважины и дополнительно учитывая необходимую высоту к нижней части будущей основы строения. Заготовка сворачивается в трубу по диаметру равную габаритам скважины. После опускания, торчащая часть дополнительно укрепляется распорками.
Во избежание трудностей из-за несоответствия высот столбов, к высоте выступающей части будущей сваи лучше изначально добавить 5 см.
Армирование фундамента ТИСЭ в целом не сложное. Однако каркас арматуры лучше изготовить заранее, поскольку правильно расположить все прутки по отдельности в скважине весьма трудно. Из материала создается своеобразный цилиндр с шагом поперечного укрепления около 30 см. Для этой цели чаще всего применяют арматуру толщиной 12 мм, которая связывается между собой более толстым металлом. Верхние концы арматуры выступают над опалубкой относительно высоты ростверка.
Каркас арматуры перед заливкой следует выровнять таким образом, чтобы выступающие прутья были строго перпендикулярны будущему основанию.
Заливка бетона буронабивной сваи ТИСЭ чаще всего осуществляется через рукав. Когда половина глубины скважины залита необходимо сделать обсадку раствора. Для этого подойдет достаточных размеров лом, которым трамбуется бетон для заполнения всех образовавшихся пустот в области пяты сваи.
Сборка фундамента
Когда работа по возведению опор завершена, можно приступать к сборке свайно ростверкового фундамента ТИСЭ. Монтаж несущей ленты ростверка осуществляется по аналогичной технологии установки ленточного фундамента.
Создается опалубка для укладки дальнейшего материала вдоль всех свай, а между ними рассыпается и уплотняется песок. Он нужен для формирования опоры донного щита опалубки. Немаловажно выровнять горизонталь всей деревянной конструкции для того чтобы жидкая масса не перетекал в одну сторону.
Во время заливки бетоном в теле будущего фундамента фиксируются анкерные болты. Они будут нужны для дальнейшего возведения стен. После окончания монтажных работ вся конструкция накрывается пленкой. Перед будущими строительными работами выжидается не менее двух недель.
В завершении темы стоит отметить, что основным недостатком технологии фундамента ТИСЭ является сложность его возведения. Также необходимость в детальном расчете нагрузке и учете особенностей грунта перед началом работ.
Самостоятельная закладка фундамента ТИСЭ — видео
В силу того, что изготавливается фундамент ТИСЭ без спецтехники собственными силами индивидуального застройщика, технология достаточно востребована в малоэтажной застройке. Однако, при выборе «Технологии Индивидуального Строительства и Экологии» следует учесть, как ее плюсы, так и недостатки в сравнении с остальными типами фундаментов.
Для удобства ниже приведен сравнительный анализ каждого этапа строительства фундамента ТИСЭ своими руками.
Технология ТИСЭ – это столбчатый ростверк с уширением подошвы вертикальных стоек. Для всех столбчатых фундаментов характерны недостатки:
- они непригодны для влажного грунта (высокий УГВ, болото), свежих насыпей и склонов с перепадом высот больше 1,5 м между противоположными стенами здания;
- изготовление полноценного подземного или цокольного этажа на столбах невозможно;
- полы по грунту, считающиеся самым экономичным вариантом, можно изготовить только в низком ростверке, который снижает эксплуатационный ресурс стеновых материалов в отличие от висячего ростверка;
- при использовании перекрытий в виде плит ПК или по балкам увеличиваются теплопотери, повышается расход утеплителя;
- коммуникации в подполье следует дополнительно утеплять;
- для любого ростверка требуется забирка, повышающая смету строительства, так как балки запрещено опирать на грунт.
Техническое решение для свай ТИСЭ на крутом склоне.
Создатель технологии Яковлев основными плюсами посчитал отсутствие спецтехники и минимально возможный бюджет строительства, не уточнив, с чем сравнивался фундамент ТИСЭ. Основным достоинством является уширение подошвы столбов, резко повышающее их несущую способность. Именно за конструкцию бура ТИСЭ, позволяющего увеличить диаметр скважины на забое до 60 см без привлечения спецтехники, автор и получил патент.
Обычный ручной инструмент и оснастка мотобура позволяют пробурить скважины 50 см диаметра максимум. Чтобы изготовить уширение стандартного столба при использовании классической технологии, придется либо отрыть шурф большего размера, либо привлечь ямобур для бурения скважины соответствующего диаметра.
В любом из этих вариантов придется отлить плиту на забое, затем смонтировать опалубку меньшего размера, засыпать пазухи после отвердевания бетона. Несущая способность столба увеличится за счет широкой пяты, но снизится из-за снижения бокового трения с прилежащими к телу столба пластами.
Например, при опирании ТИСЭ на глину каждая вертикальная стойка обладает несущей способностью 10 – 12 т. Это втрое больше, чем у столбов без уширения или винтовых/буронабивных свай.
Таблица: Несущая способность свай ТИСЭ.
Фундамент ТИСЭ уступает прочим технологиям по следующим позициям:
- позволяет возвести коттедж на влажном грунте;
- лента пригодна для проектов с цокольным этажом;
- и винтовые сваи залегают, не просто «ниже отметки промерзания», а доходят до несущего пласта, то есть гораздо надежнее ТИСЭ;
- – единственная технология, позволяющая возводить стены уже на следующий день, так как бетон внутри их полостей не является конструкционным, а служит лишь для защиты внутренних стенок от коррозии;
Ввиду высокой стоимости геологических изысканий их заменяют пробным вкручиванием винтовой сваи в 3 – 5 местах внутри пятна застройки. Методика позволяет сэкономить (обойдется в 1,5 – 2 тысячи рублей вместо 30 тысяч).
Вынесение натурных осей и земляные работы
Поскольку технология ТИСЭ включает столбы и ростверк, при разметке осей здания необходимо натянуть три шнура. Однако при использовании обносок это не является проблемой. Основные плюсы методики:
- отсутствие планировки, что характерно для всех ростверков, а не только для ТИСЭ;
- ремонтопригодность коммуникаций, не проходящих через силовые конструкции фундамента.
На этом этапе недостатки отсутствуют, при необходимости плодородный слой можно снять и применить в ландшафтном дизайне или на грядках.
Бурение, опалубка столбов и ростверка
Самые серьезные недостатки фундамент ТИСЭ выявляет именно на этом этапе:
- для бурения скважин с куполообразным уширением на забое придется купить оригинальный бур автора методики Р. Яковлева, стоящий 5000 – 6000 рублей на официальном сайте или у дилеров в регионах РФ;
- либо (точные чертежи в Интернете отсутствуют, так как это интеллектуальная собственность автора);
- крупные валуны на любой глубине становятся непреодолимым препятствием, бур перемещается в сторону, работа начинается заново, что резко повышает трудозатраты;
Бурение скважин с уширением на забое.
С другой стороны – технология энергонезависимая, скважины можно изготовить в чистом поле и на участке не электрифицированного коттеджного поселка. Кроме бура ТИСЭ инструмента, позволяющего расширить пяту столба, не существует. Достоинства обычно перевешивают минусы, чем и обусловлена популярность методики.
Опалубочные работы идентичны монтажу трубчатой опалубки для буровых (буронабивных) свай. В зависимости от бюджета применяются полиэтиленовые или асбоцементные трубы, свернутый в цилиндр кусок рубероида.
В зависимости от высоты ростверка над землей трудозатраты и расход материалов на изготовление опалубки этого элемента фундамента значительно увеличиваются:
- низкий ростверк – нижней палубой служит пенополистирол (несъемный вариант) или слой песка (удаляется после отвердевания бетона);
Заливка ростверка с несъемной пенополистирольной нижней палубой.
- висячий ростверк – фанерный либо дощатый щит на Н-образных стойках.
Поэтому бюджет строительства на данном этапе сопоставим с МЗЛФ, буронабивными сваями и гораздо выше, чем у плиты плавающей (там опалубка нужна только снаружи).
Армирование и бетонирование
Поскольку в строительных нормативах (фундаменты свайные), (основания сооружений/зданий), (проектирование фундаментов) армирование подземных несущих монолитных конструкций является обязательным, фундамент ТИСЭ не является исключением.
Технология армирования имеет следующие нюансы:
Проще всего изготовить арматурный каркас на стройплощадке или купить на стройрынке, чтобы затем поместить его внутрь опалубки, однако в этом варианте невозможно разместить арматуру внутри уширения. Поэтому чаще вертикальные прутки изгибают под прямым углом, опускают внутрь опалубки и заводят в купольную часть пяты уширения, затем обвязывают горизонтальными хомутами, но только в верхней части.
Отсюда вытекают минусы методов – в первом случае остается неармированным уширение, во втором вертикальные прутки могут разойтись на забое при наполнении опалубки бетоном.
Гидроизоляция и забирка
Как и все силовые бетонные конструкции, контактирующие с грунтом или эксплуатирующиеся под землей, фундамент ТИСЭ нуждается в защите от намокания. Все доступные поверхности после распалубки покрываются гидроизоляционными материалами. В этом отношении технология никаких преимуществ индивидуальному застройщику не обеспечивает.
В низком ростверке необходимо защитить расстояние между подошвой балок и грунтом от заполнения землей. Поэтому по бокам устанавливается листовой материал, не подверженный гниению (ЦСП или асбоцементный лист).
Защита ростверка от вспучивания грунта.
В висячем ростверке появляется подполье, функцию защиты его периметра принимает на себя фальш-цоколь (), изготавливаемая из кирпича, профлиста или цокольного сайдинга.
Отмостка и дренаж
Достоинством любого столбчатого или свайного ростверка, в том числе фундамента ТИСЭ является отсутствие необходимости дренажа (пристенного или кольцевого) и утепления отмостки и забирки. Внутри подполья источники тепла отсутствуют, почва полностью промерзает, поэтому теплоизоляция здесь бессмысленна.
Минусы этого этапа строительства общие для всех существующих технологий. Отмостку заливать необходимо, чтобы отвести талые, паводковые воды и осадки от стен здания. Чтобы стоки не размывали прилежащие к отмостке участки плодородной почвы, по наружному ее периметру обычно встраиваются желоба ливневкии, а под вертикальными трубами кровельного водостока монтируются точечные дождеприемники.
Таким образом, фундамент ТИСЭ обходится дороже незаглубленного столбчатого ростверка, стойки которого выложены из кирпича или стенового блока формата 2 х 2 х 4 дм. Из всех прочих технологий с ним соперничает только свайно-винтовой фундамент и ростверк на буронабивных сваях.
Совет! Если вам нужны подрядчики, есть очень удобный сервис по их подбору. Просто отправьте в форме ниже подробное описание работ которые нужно выполнить и к вам на почту придут предложения с ценами от строительных бригад и фирм. Вы сможете посмотреть отзывы о каждой из них и фотографии с примерами работ. Это БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает.