Каркасный дом, построенный своими руками на столбчатом фундаменте, имеет преимущество быстроты возведения при экономии по материалам. Устройство столбчатого фундамента для каркасного дома начинают стандартно – готовят площадку, при необходимости корчуют растительность и выравнивают рельеф. Еще одно важно достоинство столбчатого и столбчато-ленточного фундамента – это возможность поднять дом на нужную высоту. В районах, где существует опасность сезонного разлива рек, а также на участках со сложным, крутым и пересеченным рельефом такой плюс значителен. Вкладывать средства в планировку и отсыпку не всегда оптимальное решение, и высокие дома на столбчатых опорах - архитектура «дом у озера» - встречаются и в каркасных вариантах. Своими руками построить каркасный дом на высоких опорах возможно, но проект и расчеты должны делать специалисты, причем по фактическим данным геологии и гидрологии участка.
Устройство столбчатого фундамента каркасного дома
Первым этапом после подготовки площадки под дом всегда выполняют разметку фундамента. Участок ограничивают по опорным точкам согласно составленного проекта, используя простые инструменты и приспособления: шнуры или бечеву, колышки, угольники и рулетки. Если запланированы свайные опоры, места их установки размечают согласно проекта. Применение лазерного нивелира существенно облегчит работу и обеспечит точность разметки. При обозначении размеров будущего фундамента, и соответственно траншей и котлованов под столбы или точек заглубления свай, контролируют прямизну углов и совпадение длин диагоналей прямоугольных участков фундамента.
После разметки снимают верхний почвенный слой плодородного грунта на высоту 20-35 см, поскольку даже под домом без подвала и забирными стенками оставлять био-слой недопустимо. Затем для установки столбов отрываются котлованы или небольшие ямы, в зависимости от заглубления, или же забуриваются в отмеченных точках скважины проектного сечения, обычно от 150 до 400 мм (если строится более тяжелый дом, чем каркасный) для свай – буронабивных, иногда и для забивных. Винтовые сваи вкручивают без лидерных скважин. Для заглубленных опорных фундаментов с квадратными столбами также пробуривают скважины, а затем расширяют их штыковыми лопатами до проектного размера. Бетонирование в грунте, без опалубки – преимущество плотных и устойчивых грунтов, но для супесей, песков, обломочных грунтов и суглинков понадобится укрепление стенок, чтобы грунт не осыпался.
При установке столбчатых опор из кирпича или бетона на дно ям засыпают слои песка по 60-100 мм, увлажняют утрамбовывают как можно тщательнее. Общая толщина песчаной подушки под опоры не менее 150-200 мм. По песчаной подготовке можно выполнить бетонную аналогичной толщины по слою гидроизоляции. После подготовки котлованов или скважин под столбчатые опоры приступают к их устройству. Видов опор-стоек, применяемых для частного строительства, очень много, но чаще всего применяются столбчатые опоры из кирпича, блоков, армированного монолитного бетона или сборных ж/б блоков. Заглубленные опорно-ленточные фундаменты выполняют на буронабивных сваях ТИСЭ, на винтовых сваях и на сваях в оболочках из асбестоцементных и пластиковых труб.
Опорные стойки из кирпича и блоков
В подготовленный котлован на песчаную подсыпку или бетонную подготовку устанавливают опалубку из плотного рулонного гидроизоляционного материала. При этом котлован может быть и круглым, и прямоугольным – после монтажа столба пазухи забутовывают песчано-гравийной смесью, если есть необходимость минимизировать касательные нагрузки при замерзании и весеннем пучении глинистого грунта. Рубероид, техноэласт, мембранный или другой гидроизолятор послужит опалубкой и впоследствии защитой кирпича или бетона от агрессии почвенной влаги. В котлован устанавливают арматурный каркас из вертикальных стержней и поперечных хомутов до уровня грунта (если в проекте не предусмотрены выпуски для связи с верхней кирпичной частью столба), а затем бетонируют подвижной бетонной смесью на среднефракционном щебне или гравии. Котлован бетонируют до уровня верха грунта, выравнивают кельмой, укрывают, чтобы не допустить размывания в первые сутки и пересыхания поверхности в последующие. Для набора прочности в теплое время года бетону требуется 10-14 суток, затем можно приступать к устройству горизонтальной гидроизоляции и кладке блоков или кирпича.
Кирпичную кладку выполняют до требуемой высоты столба, с обязательной перевязкой. Применяют как сплошную кладку столбиков, так и колодцевую – с последующим заполнением колодца бетонной смесью. Подобная технология применима и для устройства столбиков из блоков.
Столбчатый фундамент на монолитных железобетонных опорах
Последовательность работ отличается незначительно: после подготовки скважины или ямы в нее устанавливают опалубку из рубероида, свернутого не менее чем в два слоя до уровня подъема фундаментного столба. Чтобы обеспечить гидроизоляционному рулону устойчивость, применяют металлические сетки, прокладывая их в трубке. При укладке бетона в подобную опалубку можно будет тщательнее уплотнить смесь, слегка встряхивая трубу-опалубку. Установку каркаса из арматуры и укладку бетона ведут аналогично. Высота рабочих стержней армокаркаса должна быть достаточна для того, чтобы загнуть эти стержни в тело бетонного ростверка (если запланирована обвязка монолитом). Гидроизоляция столбов под устройство ростверка любого типа необходима, и выполняется обмазкой битумом или битумно-полимерной мастикой и прокладкой рулонного гидроизоляционного материала.
Опоры из асбестоцементных труб
Столбы фундамента могут состоять из асбоцементых труб, выполняющих роль прочной водостойкой опалубки, и бетона. Внутрь трубы может быть установлен армокаркас, необходимость усиления зависит от массы дома. Легкие каркасные дома также могут устанавливаться на фундаменты из асбоцементных труб диаметром обычно не более 200 мм.
Опалубка-труба монтируется в подготовленную скважину на песчаную подушку с гидроизоляцией или на бетонную подготовку. Для усиления нижней части труб и создания эффекта «шляпки гвоздя» выполняют в нижней части трубы отверстия и закрепляют в них отрезки толстой арматуры. При установке такой трубы в скважины делают засыпку лещадным щебнем, уплотняя его, чтобы укрепить выпуски арматуры. Асбоцементную трубу выравнивают строго в вертикаль и раскрепляют, а затем бетонируют до одной трети высоты. До схватывания бетонной смеси устанавливают стальное усиление по проекту – каркасное или в виде одного или нескольких вертикальных стержней арматуры. Дальше бетонируют до верха, уплотняя смесь штыкованием и разравнивают верх столба кельмой. Арматурный выпуск оставляют, если запланирована обвязка монолитным ростверком. Готовую сваю, не откладывая, забутовывают плотно мятой глиной или выбранным грунтом с тщательным уплотнением и контрольной проверкой вертикальности.
Опорные стойки для столбчатого фундамента из винтовых свай
Под винтовые сваи не нужно делать лидерные скважины, этот вид металлических свай вкручивают обычно непосредственно в грунт согласно разметке. Исключением являются только очень плотные глинистые грунты. Соответственно не нужна и подготовка скважин, подушка и гидроизоляция. Но сами винтовые сваи должны соответствовать будущей нагрузке от дома, наконечники предпочтительны литые, а антикоррозионная обработка металла должна быть заводского качества. Трубы для изготовления свай должны быть бесшовными, толстостенными. Внутреннее заполнение полостей труб раствором делают не для необходимости усиления, а с целью антикоррозионной защиты трубы изнутри. Сваи вкручивают на проектную глубину до опоры на несущий слой грунта, постоянно контролируя их вертикальность. Монтаж винтовых свай ведется не в одиночку, а при большом их количестве сложных условиях зачастую прибегают к аренде техники. Преимущество фундамента на металлических винтовых сваях – это возможность работать зимой, используя рычажный механизм. В мерзлые грунты сваи входят проще, чем во влажные.
После монтажа свай и контрольной проверки их вертикальности трубы через воронку заполняют подвижной бетонной смесью до верха и оставляют до набора бетоном прочности. По верху винтовых трубчатых свай обычно выполняют обвязочные ростверки из металлопроката – швеллера или уголков, под каркасные дома возможна и обвязка брусом. Для этого по верху выровненных под горизонталь свай приваривают опорные детали из металла с отверстиями для болтовых соединений, а затем закрепляют по этим площадкам подготовленные антисептированные брусья обвязки.
Реже для каркасных домов применяется металлическая обвязка по сваям: поясные перемычки-связи по верху опорных стоек и в уровне грунта. Подобные конструкции обладают хорошей жесткостью, устойчивы и создают надежное основание для дома.
Свайно-винтовые опоры для столбчатого фундамента актуальны для сильнопересеченных местностей и для районов с угрозой паводка или высокой сезонной верховодкой. Еще один плюс подобных оснований – возможность небольшой коррекции свай по высоте.
Ростверки опорно-столбчатых фундаментов
Ростверки, обвязки или перемычки по опорным столбам фундаментов под каркасные дома обязательны – это связующие элементы для каркасной конструкции в целом и надежная опора для будущих стен дома. Любой из видов столбчатых опор под каркасный дом, независимо от материала и технологии, дает возможность применить в виде обвязки деревянный брус. Монолитный железобетонный ростверк, бревно в качестве обвязки или металлопрокат монтируют на бетонных столбах.
Крепление обвязки зависит от вида ростверка и материала опорных стоек:
- Деревянную обвязку крепят о обычно анкерами;
- Металлические пояса из швеллера, уголков или двутавра крепят болтовыми соединениями или электросваркой;
- Железобетонный ростверк связывают с опорными стойками посредством арматурных выпусков рабочих стержней внутреннего каркаса стойки, оставленных при бетонировании. Выпуски загибаются в тело бетона и связываются проволочными скрутками с рабочими стержнями каркаса монолитного ростверка.