Столбчатый фундамент из пластиковых труб своими руками, пошаговая инструкция

Столбчатый тип фундамента применяют при частном строительстве на загородных и дачных участках. Для возведения деревянного или каркасного одноэтажного дома, бани, гаража, хозяйственных построек, стационарных ограждений подойдет фундамент из простых металлических труб.

Такой метод формирования опор позволяет уменьшить объем земляных работ, сэкономить средства на количестве бетона и сооружении опалубки. Оптимальны выбор диаметра и количества столбов дает возможность значительно сократить сметную стоимость и сроки строительства.

Преимущества столбчатого фундамента

Столбчатое основание отличается простотой и скоростью производства работ. Установка несущих столбов не требует привлечения тяжелой техники для рытья котлована или траншеи. Бетон для заполнения опалубки можно приготовить на участке в небольшом миксере и выполнить заливку самостоятельно.

Фундамент из труб является разновидностью столбчатого основания и закладывается по общим правилам установки несущих опор. Такой метод обеспечивает точную геометрию столбов, что гарантирует равномерное распределение внутренних нагрузок. Гладкая наружная поверхность несъемной опалубки помогает противостоять силам, которые возникают во время зимнего пучения почвы.

Столбы формируют из труб, которые плотно вгоняют в грунт и заполняют бетоном. Для распределения постоянной и временной нагрузки на все столбы равномерно, их связывают ростверком. Надежная конструкция ростверка снижает риск опрокидывания строения из-за пучения грунта.

Преимущества и недостатки фундамента из труб ПВХ

Столбчатый фундамент из пластиковых труб имеет множество преимуществ перед классическим ленточным:

его устройство не требует большого объема земельных работ;
монтаж доступен для выполнения одним человеком;
расходных материалов уходит в разы меньше;
трубы ПВХ для наружной канализации не разрушаются под действием внешних факторов и служат защитой для бетона;
материал экологически чист и химически инертен, что делает безопасным его использование для строительства бань и жилых домиков;
заглубление столбов ниже уровня промерзания грунта делает фундамент устойчивым – здание не «гуляет» при смене сезонов, как это часто бывает при ленточном варианте.

Минусы столбчатого фундамента из пластиковых труб:

ограниченный срок службы до 50-70 лет (для сравнения у монолита 100-150 лет);
недостаточная крепость для возведения капитальных построек – максимально допустимая нагрузка до 4 тонн;
проседание одной из опор может повлечь разрушение всего строения;
необходимость утепление надземной части столбов для предотвращения их растрескивания в сильные (ниже -15) морозы.

Обратите внимание! Опалубку столбчатого фундамента строят из канализационных труб для внешней прокладки (оранжевого цвета), которые изначально предназначены для эксплуатации на улице.

Особенности закладки опор из труб

Ограничением для столбчатого основания является значительный вес постройки. Использование металлических труб позволяет увеличить несущую способность фундамента. Металлический корпус защищает бетонный столб от проникновения влаги и разрушения. Такие столбы не требуют дополнительного армирования.

В зависимости от веса постройки, климатической зоны, состава и влажности грунта на строительной площадке, существует два способа установки металлических опор в качестве столбчатого фундамента: мелкозаглубленный и заглубленный.

На сухих непучинистых грунтах глубина закладки не превышает 0,8 м. Опоры вдавливают в скважины меньшего диаметра, заливают бетоном и обвязывают металлическим швеллером или деревянным брусом на расстоянии 30–40 см от земли.

Важно! На площадках с высоким залеганием водоносных слоев и неустойчивым грунтом типа мелкого песка, супесей (смесь песка и глины), суглинков, глины, несущие столбы необходимо заглублять ниже отметки промерзания почвы. В средней полосе эта отметка составляет 1,2–1,5 м.

Скважины бурят на глубину 1,8 м диаметром, который превышает размер несъемной опалубки. На дно ямы засыпают крупнозернистый песок и вставляют металлическую трубу, которую заливают бетоном. Бетон пропитывает песчаную подушку, образуя устойчивое основание.

Где используется столбчатый фундамент из пластиковых труб

Подобная технология строительства изначально использовалась в местах, где строительство сплошного фундамента затруднено.

Ее используют в следующих случаях:

под легкие постройки – бани, беседки, веранды, хозяйственные постройки;
под одноэтажные жилые и дачные дома из бревен, бруса, каркасных панелей;
для строительства устойчивого фундамента в зонах с низким промерзанием грунта или близко расположенными грунтовыми водами;
для равномерной передачи нагрузки на грунт при строительстве на неровном ландшафте;
для построек с подвальным помещением.

Устройство столбчатого фундамента из пластиковых труб является выгодным решением в стесненных материальных условиях. Качество постройки при этом не страдает при условии, что здание легкое и малоэтажное. Укрепление бетонной основы столбов и увеличение несущей способности фундамента достигается закладкой металлической арматуры в процессе заливания раствора.

Расчет количества столбов основания

Чтобы заложить фундамент из простых металлических труб, необходимо определить несущую способность грунта и выполнить расчет предполагаемых нагрузок на основание. Но вначале, необходимо вычислить площадь одной опоры: при диаметре трубы 30 см, она составит примерно 700 см2.

Наиболее часто встречающийся тип грунта (плотный песок, супеси, суглинки, сухая глина) имеет сопротивление 2,5 кг/см2. Несущая способность одного элемента основания на таком грунте составляет 2,5*700=1750 кг.

На влажном грунте (мелкие и пылеватые пески средней плотности) с сопротивлением 1,5 кг/см2, один столб выдерживает нагрузку в 1050 кг. Сопротивление в 1 кг/см2 влажных суглинков и глины позволяет распределить на каждую опору по 700 кг.

Расчет постоянных нагрузок на основание можно выполнить по усредненным справочным величинам, зная количество и удельный вес материалов.

К постоянным относятся нагрузки от строительных конструкций (стен, перекрытий, кровли, фундамента) отделочных и изоляционных материалов, сантехники, инженерных систем, мебели и бытовой техники. Временное напряжение на основание дома создают сезонные осадки.

Определив необходимое количество опор, их размещают на плане в местах пересечения несущих стен и по периметру с шагом от 1 до 2 м.

Фундамент из металлических труб своими руками. Пошаговая инструкция

После подготовки необходимых материалов можно приступать к устройству фундамента. Необходимо следовать инструкции:

Выполнить расчет основания.
Сделать разметку.
Пробурить скважину.
Зафиксировать трубу.
Залить бетоном.
Соединить столбы.

Возводить фундамент без предварительных расчетов нельзя. Работать нужно только согласно проекту. Столбы должны быть достаточной толщины, чтобы могли выдержать нагрузку дома. На пучинистых грунтах столбики могут вытесняться, что приведет к деформации грунта.

Для избегания деформации грунта столбики должны иметь конусообразную форму. Это придает опоре большую площадь и предотвращает выталкивание.

Разметка

Начинается с очистки территории от сорняков и разглаживания грунта. Затем расставляются колышки, между которыми натягивается веревка. На плане местности можно изобразить все постройки. Это поможет правильно расположить строения относительно друг друга.

Под расположенными колышками выкапываются скважины. Для этого используется садовой бур. Диаметр отверстия должен быть на 60 мм больше диаметра трубы. Глубина скважины делается на 20 мм больше длины трубы.

Фиксация трубы

На дно скважины засыпается песок, хорошо утрамбовывается. На такую песчаную подушку устанавливается подготовленный столб. Пространство между стенками скважины и трубы заполняется оставшимся песком. Затем нужно утрамбовать его, увлажняя водой. Такая установка обеспечивает прочный монтаж опор.

Существует еще один метод установки опор: скважины делаются меньшего размера, чем диаметр столбов. Это приводит к тому, что опоры нужно вдавливать в землю с небольшим усилием. Такой способ не позволяет установить столбики максимально ровно, поэтому лучше использовать первый вариант.

Заливка

Заливка производится только после ровной установки труб. Для этого готовится бетонная смесь из цемента марки М500. Затем раствор заливается небольшими порциями в трубу. Необходимо постоянно протыкать залитый раствор металлическим стержнем, для избегания появления в нем воздушных прослоек. Значительно упростить проведение работ поможет бетонный вибратор, который позволяет сократить время на увеличение плотности раствора.

Когда трубы полностью заполнены раствором, работа оставляется на просушку не менее, чем на 7 дней. Необходимо обеспечить опорам защиту от солнечного света.

Как самостоятельно приготовить бетон читайте в этой статье.

Выполнение работ по закладке столбчатого фундамента

Площадку для основания дома готовят по заранее разработанному плану. Намечают периметр постройки, места будущих опор столбят колышками. Снимают плодородный слой грунта и выравнивают поверхность.

Скважины проделывают с помощью ручного бура. Глубина ямы зависит от выбранного способа закладки столбов. Диаметр отверстия должен немного превышать размер несъемной опалубки. Для строительства жилых домов в качестве несущих опор выбирают стальные трубы диаметром свыше 250 мм.

В механическом или ручном миксере готовят бетон. На 1 часть цемента М500 добавляют 6 частей песчано-гравийной смеси.

Важно! Добавление в раствор пластификатора поможет улучшить подвижность бетона, что исключит образование пустот в монолитной конструкции.

Технология установки столбов заглубленного фундамента:

На дне скважины плотно утрамбовывают песчаную подушку;
Корпус металлической опоры изолируют битумной мастикой;
Трубу заглубляют в песчаную подушку и фиксируют вертикально;
Заливают раствор так, чтобы он пропитал песчаную подушку;
Опалубку закрепляют в вертикальном положении и выдерживают время, чтобы основание застыло;
Для увеличения прочности основания внутрь трубы вставляют прут арматуры, который должен пройти бетонное основание;
Металлический корпус заполняют бетоном до верхнего края;
Пространство вокруг столба утрамбовывают песком и грунтом.

В процессе выполнения работ по возведению фундамента из металлических труб следят за одинаковым уровнем всей несущей системы. Высота надземной части опор должна составлять 40-50 см. После того как бетон застынет, можно приступать к сооружению ростверка.

Технология работ

Столбчатый фундамент из поливинилхлоридных труб начинают выполнять с комплекса подготовительных работ, которые включают подготовку участка застройки и самого строительного материала.

Отведенный под застройку участок следует очистить от мусора и растительности, тщательно спланировать. По периметру здания вбиваются колья, которыми отмечают углы здания и места нахождения ям. Колья соединяются строительным шнуром. Пластиковые трубы нарезаются по размерам, при этом важно помнить, что длина одного столба должна быть больше чем глубина промерзания грунта.

Бурение под сваи

Скважины под столбы из пластика бурят также как для буронабивных свай (эти фундаменты имеют сходную технологию обустройства). Сваи и столбы представляют отдельные опоры, которые воспринимают нагрузку от здания. Сваи можно заливать в несъемной опалубке, практически по тому же типу, что и столбы. Не следует забывать, что размер скважины должен быть больше диаметра трубы минимум на 5 см.

Если столб будет возводиться с уширением в нижней части, следует при бурении скважин выполнить подобное уширение в грунте.

Допускается выполнять бурение скважин для всех столбов фундамента одновременно, но этот способ подходит только для крепких грунтов. В осыпающихся грунтах лучше всего выполнять бурение скважины, установку пластиковых труб (опалубки) своими руками и бетонирование, последовательно для нескольких опорных столбов.

Далее столбчатый фундамент своими руками выполняют по следующей схеме:

Нарезанные по размеру трубы ПВХ устанавливают в приготовленные заранее скважины в качестве опалубки. Для формирования уширения на концах труб укрепляется скотчем пластиковый или полиэтиленовый пакет достаточного размера – при заполнении бетонной смесью, пакет пример форму заранее приготовленного в грунте уширения.
Трубы ПВХ для устройства опалубки столбов своими руками, следует тщательно выставить в скважинах на одном уровне, проверяя вертикальность лазерным строительным уровнем.

Армирование и заполнение бетоном

Армирование опалубки из пластиковой трубы выполняется несколько иначе, чем для буронабивной сваи. В пластик вставляются арматурные прутья, которые сгибаются на конце под 90 градусов в случае, если столбы возводят с уширением. Под легкие постройки, когда уширение опор не предусматривается, достаточно использовать обычную ребристую арматуру из стали.

Далее выполняют заливку бетонной смеси внутрь пластиковой опалубки своими руками. Заливать столб бетонной смесью следует в два приема: сначала бетонируют уширенную пятку, для чего заливают часть бетона и поднимают оболочку. Бетонная смесь заполняет пластиковый пакет, образуя уширение основания. Затем бетонирование конструкции продолжают, вливая бетонную смесь до тех пор, пока оболочка опалубки (трубы) не будет заполнена до верхней отметки.

Посмотрите видео, как заливать бетон в сваю своими руками.

Сверху опорного столба (сваи) устанавливают специальное устройство (шпилька) для крепления конструкций навесного ростверка или стен. Время застывания бетонной смеси в пластиковой опоре не превышает нескольких дней, за это время верхушку столба следует увлажнять и прикрыть полиэтиленом.

Ростверк

Буронабивные сваи и столбчатое основание фундамента требуется обустраивать с возведением единого несущего пояса, которым является ростверк. Столбы и сваи могут обустраиваться навесным ростверком, который изготавливается из легких материалов, выполняя заградительную и декоративную роль. Более мощным наземным ростверком соединяют столбы (сваи) для устройства отделки наружных поверхностей тяжелыми облицовочными материалами, а также для обеспечения сбережения тепла, защиты от повышенной влажности и низкой температуры в зимнее время.

Посмотрите видео, как произвести устройство ростверка.

Ростверковым поясом объединяют опоры такого типа, как сваи и столбы. Наземный ростверк по столбчатому основанию может быть возведен из монолитного и сборного железобетона, кирпича и бутового камня. Тяжелый ростверк потребует возведения отдельной ленточной опоры мелкого заглубления.

В данной статье опишем еще одну разновидность столбчатого фундамента с применением несъемной опалубки из пластиковых труб (ПВХ) для внешней канализации.

Необходимые инструменты

Чтобы во время строительных работ не терять время, стоит заранее приобрести требуемые инструменты:

Лопата;
Мастерок;
Ручной миксер или бетономешалка;
Бур;
Строительный уровень и рулетка;
Черный маркер;
Емкости для раствора (большие ведра);
Шнур;
Кувалда;
Болгарка.

Материалы:

Арматура (длиннее труб ПВХ на 0,5м) из расчета 3 штуки на один столб и проволока для обвязывания;
Щебень мелкой фракции;
Деревянные колышки;
Цемент марки м300 или м400;
Необходимое количество внешних канализационных труб диаметром 110-180 мм.

После приобретения необходимых материалов и инвентаря, можно приступать к началу монтажной работе, которая состоит из нескольких этапов.

Проектирование и подготовительные работы

Для столбчатого фундамента необходимо составление проекта, в качестве исходных параметров потребуются следующие сведения:

характер грунта и особенности его поведения;
уровень промерзания почвы;
глубина подземных вод, вероятность паводков;
объем осадков в зимний период;
общая масса надстройки, которая складывается из веса материала для стен, перекрытий, крыши и прочих дополнительных нагрузок.

Ориентируясь на исходные данные, определяют:

Глубину столбчатого фундамента.
Диаметр трубы, который зависит от используемого материала и проектной нагрузки на основание.
Количество столбов и частоту их установки.

Совет! Опоры желательно разместить ниже черты промерзания почвы.

Обустройство столбчатого фундамента начинается с разметки местности согласно проектной документации. Скважины для труб формируются ручным или бензиновым буром. Глубина бурения превышает черту промерзания грунта на 30 см, приблизительно это значение составляет 150-180 см. Диаметр отверстия зависит от размера трубы, выбранной в качестве опоры для столбчатого фундамента. Над поверхностью земли столбы должны возвышаться примерно на 50 см. Дальнейшие действия зависят от типа выбранных труб.

Возведение основания из асбестовых труб

Асбестоцементные опоры нуждаются в дополнительном укреплении с помощью арматурных стержней. Ориентировочные размеры столба: высота – 200 см, диаметр – 20 см. После его погружения в скважину, действия развиваются по одному из пути:

идет монтаж металлической арматуры;
заливается бетонная смесь.

Суть обустройства столбчатого фундамента первым способом:

В трубе устанавливаются прутья на расстоянии 6-7 см друг от друга.
Примерная длина стержней – 250 см, они должны погружаться в землю и выступать из трубы наружу на 20 см с каждой стороны.
Верхняя часть арматуры служит для соединения с ростверком.
После оформления каркаса трубы заливают бетонным раствором.

Высыхание столбчатого фундамента длится в пределах одной недели.

Применение второго варианта заключается в следующем:

Опора заливается смесью бетона на 1/3.
Трубу приподнимают на 10-15 см, чтобы бетон у основания растекся, образовав подошву для столбчатого фундамента.
Важным моментом является одинаковая высота всех приподнятых опор. Арматурный каркас при этом не выступает за их края.
Дальше опора полностью заполняется бетоном, вверху фиксируют шпильку, которая возвышается на 30 см и служит для соединения трубы и ростверка.

Замечание! Если почва под столбчатым фундаментом обладает высокой сыпучестью, до установки опор требуется оформить песчано- гравийную подушку, которую необходимо накрыть рубероидом.

Предотвратить преждевременную порчу арматурных стержней вследствие коррозии поможет их обработка защитными составами.

Опорная конструкция с применением пластика

Как и в предыдущем варианте, процесс начинается с разравнивания и разметки площадки под строительство. Работа ведется с применением колышков и нити или каната.

Основные этапы формирования столбчатого фундамента с применением канализационных труб:

По периметру роется траншея, в которой отмечаются точки установки опор.
Вес будущего сооружения и характеристики грунта определяют интервал между столбами, которые не должен превышать 2 м.
Прежде чем установить пластиковую трубу, на дне скважины делают дренажную подушку из гравия и песка. Функцию гидроизоляции выполняет полиэтилен или рубероид.
Углубление наполняется смесью бетона и оставляется на час для схватывания раствора.
Через отведенный промежуток времени идет монтаж трубы из пластика, которая вдавливается до упора.
Дальше внутрь столба устанавливаются армирующие стержни, которые выступают за края на 20-25 см.

Период схватывания бетона в столбчатом фундаменте длится 6-8 дней, в зависимости от окружающей температуры.

Особенности использования металлических труб

Формирование железной столбчатой конструкции также имеет два варианта. В первом случае монтаж опор ведется на 50 см ниже уровня пробуренной скважины. Выбирать металлический столб диаметром 20-25 см не принципиально, можно установить две-три опоры меньшей толщины. В этом случае промежуток между трубами составляет до 5 см.

Важно! Подобный способ подразумевает формирование ростверка с применением стального профиля, который приваривается к трубе.

Предложенный алгоритм обустройства столбчатого фундамента характеризуется высокой надежностью фиксации и обеспечивает конструкции максимальную прочность.

Второй способ требует предварительного формирования дренажной подушки на основе песка и гравия. Диаметр столбов равен 15-20 см. Так как металлическая опора должна прилегать к стенкам скважины плотно, при бурении ее основание уменьшается на несколько миллиметров. Следующий этап – заполнение трубы раствором из цемента и песка. Если планируется сооружение выше одного этажа, возникает потребность в дополнительном укреплении столбчатого фундамента арматурным каркасом.

По истечении пяти дней, после застывания бетона, переходят к формированию ростверка. Выполнить его можно из дерева, металлического профиля или в форме ленточного фундамента. Выбор зависит от тяжести всей конструкции.

Заливка бетона в опалубку

Рисунок 3. Установку опалубки осуществляют примерно на уровне нижней плоскости будущего ростверка.

Набрав ведро бетона, заливают его внутрь пластиковой трубы. Залив около 2 ведер бетона, вытягивают за верхнюю часть пластиковую трубу на высоту 10-15 см. При этом залитый бетон выползет из пластиковой трубы и растечется по уширенной части шурфа, образуя утолщенную пятку столба. Это пятка увеличивает площадь давления на грунт и не позволит выдавливать столбик из скважины во время пучения грунтов в сильные морозы. Затем засыпают скважину вокруг трубы имеющимся грунтом и, контролируя ее вертикальность, утрамбовывают длинным предметом.

Для образования пятки некоторые используют способ с прикрепленным мусорным мешком в нижней части трубы. Это необходимо в случае, когда диаметр скважины намного больше диаметра пластиковой трубы. Тогда уровень заливаемого бетона может подниматься по скважине уровнем внутри трубы, и его нужно ограничить. Однако если диаметр шурфа на 5-10 см больше вставляемой опалубки, тогда после поднятия трубы заливаемый бетон занимает лишь расширенное пространство скважины. В месте контакта бетона с почвой образуется устойчивое сцепление. Он не имеет достаточной энергии подняться выше, и при дальнейшей заливке этому препятствует засыпанная и утрамбованная сверху почва.

Кроме того, при установке опалубки полиэтиленовый мешок может смяться, и после заливки и затвердения бетона может получиться разъединение пятки с телом столба.

Далее вставляют или забивают арматурные пруты или сделанный каркас внутрь пластиковой трубы в уже залитый бетон так, чтобы над трубой оставалось 20-30 см прутов арматуры (для соединения с каркасом ростверка).

Рисунок 4. Важно при заливке бетона в трубу тщательно его трамбовать на всем этапе заливки.

Некоторые для увеличения сцепления пятки с телом столба вставляют загнутую крючком на конце арматуру, которую перед заливкой проворачивают. Это может быть лишней работой и тратой времени потому, что ребра арматурных прутов довольно хорошо сцепляются с утрамбованным бетоном, и поэтому такие предосторожности излишни. При построении каркасного дома обвязка бруса связывается со столбом с помощью шпильки с гайками, которые предварительно заливают в бетон верхней части столбика.

После заливки каждого ведра бетона его тщательно трамбуют металлическим прутом или строительным вибратором. При штыковании с помощью арматурных прутков, чтобы не повредить надземную часть опалубки (то есть чтобы пластиковая труба вне почвы во время штыкования не треснула), на нее сверху можно наложить хомуты либо стянуть другими средствами. Можно надеть на нее трубу из металла, внутренний диаметр которой приблизительно равен внешнему диаметру пластиковой трубы.

Далее вливают в трубу еще несколько ведер бетона, заливая трубу до уровня поверхности грунта. Затем гидроуровнем или лазерным уровнем отмечают на всех трубах ПВХ плоскость нижней части ростверка и обрезают трубы по этому уровню. Потом заливают бетон до краев труб и оставляют застывать полностью (Рис.4).

Фундамент из простых металлических труб (как правильно сделать)